Android系统SELinux详解

前言

SELinux是一种加强文件安全的一种策略，可以更好地保护我们的Android系统， 比如限制系统服务的访问权限、控制应用对数据和系统日志的访问等措施，这样就降低了恶意软件的影响，并且可以防止因代码存在的缺陷而产生的对系统安全的影响。

从系统安全方面考虑，SELinux是保护神，但是从软件开发方面，SELinux就是一道牵绊，这是一把双刃剑。SELinux默认开启，即使获得了该系统的root权限，也只能向相关策略中指定的设备写入数据，从而更好地保护和限制系统服务，保障系统和数据的安全。

环境

硬件平台：Google Pixel2

操作系统：Android10.0

selinux有两种工作模式

名称	作用
permissive	所有操作都被允许（即没有MAC），但是如果有违反权限的话，会记录日志
enforcing	所有操作都会进行权限检查

标签、规则和域

SELinux 依靠标签来匹配操作和策略。标签用于决定允许的事项。套接字、文件和进程在 SELinux 中都有标签。SELinux 在做决定时需参照两点：一是为这些对象分配的标签，二是定义这些对象如何交互的策略。

在 SELinux 中，标签采用以下形式：user:role:type:mls_level，其中 type 是访问决定的主要组成部分，可通过构成标签的其他组成部分进行修改。对象会映射到类，对每个类的不同访问类型由权限表示。

策略规则采用以下形式：allow domains types:classes permissions;，其中：

名称	作用
domain	一个进程或一组进程的标签。也称为域类型，因为它只是指进程的类型。
type	一个对象（例如，文件、套接字）或一组对象的标签。
class	要访问的对象（例如，文件、套接字）的类型。Permission - 要执行的操作（例如，读取、写入）。

策略配置源文件

1. external/sepolicy
   这是独立于设备的配置，一般不能针对设备进行修改
2. device///sepolicy
   这是特定于设备的配置，基于 BOARD_SEPOLICY_* 变量来选择对应平台的策略配置。

Type Enforcement (TE) 配置文件

.te 文件中保存了对应对象的域和类型定义、规则。通常每个域一个 .te 文件，例如installd.te。在 device.te、file.te 中声明了设备和文件类型。在某些文件（例如domain.te、app.te）中则存储着共享规则。

标签配置文件

1. file_contexts：文件安全上下文
2. property_contexts：属性安全上下文

SEAndroid app分类

SELinux(或SEAndroid)将app划分为主要三种类型(根据user不同，也有其他的domain类型)：

名称	作用
untrusted_app	第三方app，没有Android平台签名，没有system权限
platform_app	有android平台签名，没有system权限
system_app	有android平台签名和system权限

从上面划分，权限等级，理论上：untrusted_app < platform_app < system_app

user

user可以理解为UID。android的UID和linux的UID根本是两回事，Linux的UID是用于针对多用户操作系统中用于区分用户的，而Android中的UID是用于系统进行权限管理的。参考链接中的文章对于uid的产生讲的很清楚。

seinfo

不同签名会创建对应的selinux上下文。

Android.mk
LOCAL_CERTIFICATE := platform

有platform签名，所以seinfo是platform。

自定义安全策略

以上面两个运行的app来说，我们为这两个APP添加额外的权限，对应的TE配置文件分别就是system_app.te、untrusted_app.te，对应路径为：

$aosp/system/sepolicy/public/system_app.te
$aosp/system/sepolicy/public/untrusted_app.te

以longzhiye.example.app为例，我们为其添加can设备的执行权限：

longzhiye@longzhiye-laptop:~/mount/project/androidq$ vi system/sepolicy/public/system_app.te

......
allow system_app vendor_shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
allow system_app shell_exec:file { getattr open read execute execute_no_trans };
allow system_app shell:file { getattr open read execute execute_no_trans };
......

以策略规则配置形式（allow domains types:classes permissions）

分析：

策略规则	示例
domains	system_app
types	vendor_shell_exec
classes	file
permissions	getattr open read execute execute_no_trans

neverallow failures

有时我们增加的权限，系统默认的配置是不允许的，比如我们上面给forlinx.example.app增加的执行脚本的权限，报错如下：

libsepol.report_failure: neverallow on line 9 of system/sepolicy/private/system_app.te

(or line 41463 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };

libsepol.report_failure: neverallow on line 22 of system/sepolicy/private/shell.te

(or line 40025 of policy.conf) violated by allow system_app shell:file { read open };

libsepol.check_assertions: 2 neverallow failures occurred

系统默认的安全策略的路径为system/sepolicy/，根据报错的提示，我们可以修改默认的配置，修改system/sepolicy/private/system_app.te和system/sepolicy/private/shell.te，从而完成权限的赋予。

安卓中快速编译sepolicy并验证(需要本地代码整编过一次，已经生成out目录)

$ mmm system/sepolicy/
$ adb push out/target/product/xxx/system/etc/selinux /system/etc/selinux
$ adb push out/target/product/xxx/vendor/etc/selinux /vendor/etc/selinux

也可单编systemimage，并刷机

$ make systemimage
$ adb reboot bootloader
$ fastboot flash system ./system.img
$ fastboot reboot

如何应对neverallow? 绕过CTS认证

在system/sepolicy/private/logpersist.te与system/sepolicy/prebuilts/api/29.0/private/logpersist.te中配置以下allow语句并编译，

会报neverallow的错。如下声明allow:

allow logpersist system_data_file:dir write;

这表示谷歌不允许我们使用allow语句，解除限制的最暴力方法就是将报错处的neverallow语句删掉，这样确实可行，但是会过不了cts。

由于我们要访问的目录path为/data/syslog，将该目录定义成自己的Type，可以自定义Type，如下：

在file.te中自定义一个type为file_type，data_file_type，core_data_file_type：

1. type log_data_file, file_type, data_file_type, core_data_file_type;
   在file_contexts中定义安全上下文：
2. /data/syslog(/.*)? u:object_r:log_data_file:s0
   在logpersist.te将allow语句改为：
3. allow logpersist log_data_file write;
   然后在logpersist.te中单独将自定义的log_data_file减去即可。(这里最好的是自定义一个service代替logpersist，那就要新建一个te文件了，比较麻烦)

neverallow logpersist {
  file_type
  userdebug_or_eng(`-misc_logd_file -coredump_file')
  with_native_coverage(`-method_trace_data_file')
  -log_data_file
}:file { create write append };

如何新增domian域？（一般在平台相关目录下添加）

例子如下

在device/平台名/system/private/file_contexts 文件添加

# tcontext=u:object_r:sysfs:s0

/sys/kernel/display/abcd u:object_r:wxl_abcd:s0 #wxl_abcd替换sysfs，wxl_abcd随便取

在device/平台名/system/public/file.te 中添加

type wxl_cabc, fs_type,sysfs_type;

在 device/平台名/system/private/system_server.te 文件中添加

allow system_server wxl_abcd:file { r_file_perms w_file_perms rw_file_perms };

添加 write 或者 read 的权限要注意 open 的权限，最后使用 r_file_perms、w_file_perms、rw_file_perms。

添加设备文件节点权限(sysfs gpio管脚节点权限)？

/sys/class/leds/green/brightness //快捷方式
/sys/devices/soc.0/gpio-leds.66/leds/green/brightness //实际节点

操作LED灯的设备文件节点为APP层system app进程开放该节点访问权限(读或写)，权限配置主要修改（一般在/device/平台/sepolicy/common）目录下的file.te、file_contexts和system_app.te三个文件

（1）file.te修改如下：

GPIO accessed by system app

    type sysfs_gpio, fs_type, sysfs_type;

（2）file_contexts修改如下：

    /sys/devices/soc/1010000.pinctrl/gpio/gpio62/value           u:object_r:sysfs_gpio:s0
    /sys/devices/soc/1010000.pinctrl/gpio/gpio63/value           u:object_r:sysfs_gpio:s0

（3）system_app.te修改如下：

    allow system_app sysfs_gpio:file rw_file_perms;

如果通过以上添加SELinux之后，仍没有权限读写sys或proc节点，需要到/system/core/rootdir/init.rc里面配置如下:

（1）修改设备节点用户所有者和所属用户组，以及它们所对应的权限

chown system system 设备文件结点

chmod 777 设备文件结点

修改selinux没有生效？？？

将SELinux Policy 文件存放在下面目录

（1） Google 原生目录 /system/sepolicy

（2） 厂商配置目录 /device/厂商平台/sepolicy/

android将SELinux Policy 文件存放的te一般都是在device/平台/sepolicy 和 /system/sepolicy两个目录下

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