轉自：http://my.unix-center.net/~Simon_fu/?p=531
最近在移植Android過程中遇到了Android程序（apk）權限的問題。最近也對這方面進行了一些瞭解，在此和大家分享。
Android框架是基於Linux內核構建，所以Android安全系統也是基於Linux的安全架構建立的。在Linux安全系統中，用戶和組起着重要的作用，Linux中所有的資源給不同的用戶和用戶組設置了不同的訪問屬性。如果你對Linux下面用戶和組的概念不熟悉，請先補習一下Linux基礎知識。
在Android系統中，系統爲每一個應用程序（apk）創建了一個用戶和組。這個用戶和組都是受限用戶，不能訪問系統的數據，只能訪問自己的文件和目錄，當然它也不能訪問其他應用程序的數據。這樣設計可以儘可能地保護應用程序的私有數據，增強系統的安全性和健壯性。
但是有一些應用程序是需要訪問一些系統資源的。比如Setting程序，他就需要訪問wiffi，在系統中創建刪除文件等等操作。怎樣做到這一點兒呢？Android通過一定途徑可以獲得system權限。獲得system用戶權限，需要以下步驟：
1. 在應用程序的AndroidManifest.xml中的manifest節點中加入android:sharedUserId="android.uid.system"這個屬性。 2. 修改Android.mk文件，加入LOCAL_CERTIFICATE := platform這一行 3. 使用mm命令來編譯，生成的apk就有修改系統時間的權限了。
一般情況下system用戶權限就已經夠用了，system用戶可以在系統中創建和刪除文件，訪問設備等等。但是有些情況下system權限還是不夠的。比如：設置網卡IP地址，ifconfig命令是需要root權限的。我可以很肯定的說，在Android下面應用程序是沒有可能拿到root權限的。但是如果我的應用程序需要root權限怎麼辦呢？只能想辦法繞般過去。就以我的問題爲例，設置網卡IP地址，root權限下面命令爲：
在普通用戶或者system用戶權限下面這條命令是不起作用的，但是不會返回失敗和異常，這個我個人認爲是Android的bug。那麼怎樣實現這個功能呢？我想出了兩個辦法。
1、系統啓動的時候init進程創建一個後臺進程，該進程處於root用戶權限下面。用來監聽系統中應用程序的請求（可以用socket實現），並代其完成。這樣應用程序就可以執行root用戶權限的任務了。
2、實現一個虛擬的設備，該設備的功能就是在內核態幫應用程序執行相應的命令。Linux內核態沒有權限的問題了。肯定可以執行成功。
我解決設置網卡IP地址問題時，選擇是後者。相對來說設計比較簡單。
如果你到網上去搜一下，你會發現很多文章說怎樣讓Android應用程序獲得root權限。如果你不想浪費時間就不要相信他們，因爲那些途徑是根本不可能獲得root權限的。
問題
我遇到的問題是我想在Java應用程序中動態mount一個NFS的系統，但是執行mount命令必須要要root權限纔可以。一般情況下，在Android的Java層是不能獲得root權限的。
思路我在博文《Android程序的安全系統》中提到兩種思路：
1、實現一個init實現一個Service，來幫助Android應用程序執行root權限的命令。 2、實現一個虛擬設備，這個設備幫助Android應用程序執行root權限的命令。
本文將會選擇第一種來解決Android應用程序mount NFS文件系統的問題。
Init.rc Service在Android系統init.rc中定義很多Service，具體定義格式可以參考《Android Platform Developer’s Guide》中的“Android Init Language”。Init.rc中定義的Service將會被Init進程創建，這樣將可以獲得root權限。
現在問題是Android應用程序怎樣啓動讓init進程知道我們想運行那個進程呢？答案是設置系統屬性“ctl.start”，把“ctl.start”設置爲你要運行的Service，假設爲“xxx”，Android系統將會幫你運行“ctl.start”系統屬性中指定的Service。那麼運行結果init進程將會將會寫入命名爲“init.svc.+Service名稱”的屬性中，也就是“init.svc.xxx”屬性，應用程序可以參考查閱這個值來確定Service執行的情況。想更深入瞭解Android property系統可以參考博文《(翻譯)Android屬性系統》。
Android property權限難道Android屬性“ctl.start”是所有進程都可以設置的嗎？那世界不就亂套了，誰都可以可以執行init.rc中Service了，查看property_service.c中的源碼，設置Android系統屬性的函數爲handle_property_set_fd：
2: {
3: ......
4: switch(msg.cmd) {
5: case PROP_MSG_SETPROP:
6: msg.name[PROP_NAME_MAX-1] = 0;
7: msg.value[PROP_VALUE_MAX-1] = 0;
8:
9: if(memcmp(msg.name,"ctl.",4) == 0) {
10: if (check_control_perms(msg.value, cr.uid, cr.gid)) {
11: handle_control_message((char*) msg.name + 4, (char*) msg.value);
12: } else {
13: ERROR("sys_prop: Unable to %s service ctl [%s] uid: %d pid:%d\n",
14: msg.name + 4, msg.value, cr.uid, cr.pid);
15: }
16: }
17: ......
18: }
19: }
從源碼中我們發現如果設置“ctl.”開頭的Android系統property，將會調用check_control_perms函數來檢查調用者的權限，其定義如下：
2: int i;
3: if (uid == AID_SYSTEM || uid == AID_ROOT)
4: return 1;
5:
6: /* Search the ACL */
7: for (i = 0; control_perms[i].service; i++) {
8: if (strcmp(control_perms[i].service, name) == 0) {
9: if ((uid && control_perms[i].uid == uid) ||
10: (gid && control_perms[i].gid == gid)) {
11: return 1;
12: }
13: }
14: }
15: return 0;
16: }
我們發現root權限和system權限的應用程序將會授權修改“ctl.”開頭的Android系統屬性。否則將會檢查control_perms全局變量中的定義權限和Service。
如果想更深入的瞭解Android Init進程和Android Property的權限控制，請參考《Android Permission》。
實例通過上面的介紹我們基本已經有思路了，下面以上面提出的mount nfs文件系統爲例說明：
1、首先定義一個執行mount的腳本，我把它位於/system/etc/mount_nfs.sh，定義如下：
2:
3: /system/bin/busybox mount -o rw,nolock -t nfs 192.168.1.6:/nfs_srv /data/mnt
不要忘了把它加上可執行權限。
2、在init.rc中加入一個Service定義，定義如下：
2: oneshot
3: disabled
3、讓自己的應用程序獲得system權限，博文《Android程序的安全系統》中提到了怎樣獲得system權限，請參考，這裏就不贅述了。
4、在自己應用程序中設置System系統屬性“ctl.start”爲“mount_nfs”，這樣Android系統將會幫我們運行mount_nfs系統屬性了。這裏需要強調的是不能夠調用System.getProperty，這個函數只是修改JVM中的系統屬性。而不能修改Android的系統屬性。可以調用android.os.SystemProperties（Android 2.1 Eclair系統可以調用這個API），如果你的Android版本不能調用這個類，只能通過JNI，調用C/C++層的API property_get和property_set函數了。如果想詳細瞭解請參考《(翻譯)Android屬性系統》。代碼如下：
5、最後在自己應用程序中，讀取“init.svc.mount_nfs”Android系統Property，檢查執行結果。代碼如下：
2: {
3: mount_rt = SystemProperties.get("init.svc.mount_nfs", "");
4: if(mount_rt != null && mount_rt.equals("stopped"))
5: {
6: return true;
7: }
8:
9: try
10: {
11: Thread.sleep(1000);
12: }catch(Exception ex){
13: Log.e(TAG, "Exception: " + ex.getMessage());
14: }
15: }
init進程維護一個service的隊列，所以我們需要輪訓來查詢service的執行結果。
通過上面的這些步驟，Android應用程序就能夠調用init.rc中定義的Service了。這樣你的Android應用程序也就獲得了root權限。
總結通過上文可以看出，在Android獲得root權限還是需要一些前提的，比如：
1、必須是Android系統開發人員，否則你無法修改init.rc等文件。 2、你的應用程序必須要獲得system權限。
這樣可以防止root權限被應用程序無限制的使用，最終危及Android系統安全。