14、Android 安全策略构建与管理指南

于 2025-10-23 09:43:42 发布
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分类专栏： 深入Android安全核心 文章标签： Android SEPolicy 安全策略
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Android 安全策略构建与管理指南

1. 控制策略构建

1.1 build_policy 函数概述

sepolicy 语句会调用 build_policy 函数，该函数在 Android.mk 文件中用于构建 sepolicy、file_contexts、seapp_contexts、property_contexts 和 mac_permissions.xml 等文件，十分重要。它会输出一个完全解析的策略文件路径列表，输入为可变参数的文件名列表，并支持正则表达式。该函数内部有特殊机制，允许在不直接修改 external/sepolicy 目录的情况下，覆盖或追加当前策略构建内容，方便 OEM 和设备制造商为特定设备增强策略。

1.2 控制构建的 make 变量

在构建策略时，可在设备的 Makefile 中设置以下 make 变量来控制构建结果：
| 变量名 | 描述 |
| ---- | ---- |
| BOARD_SEPOLICY_DIRS | 潜在策略文件的搜索路径 |
| BOARD_SEPOLICY_UNION | 用于追加到所有同名文件的策略文件 |
| BOARD_SEPOLICY_REPLACE | 用于覆盖外部 sepolicy 基础策略文件的策略文件 |
| BOARD_SEPOLICY_IGNORE | 根据存储库的相对路径，从构建中移除特定策略文件 |

1.3 以 UDOO 为例的策略编写步骤

  1. 创建目录： 
$ mkdir <PATH>
  1. 修改 BoardConfig.mk 文件： 
$ vim BoardConfig.mk
  1. 添加搜索路径： 
BOARD_SEPOLICY_DIRS += device/fsl/udoo/sepolicy

注意：使用 += 而非 := ，避免覆盖上级设置。更多细节可参考 GNU make 手册 中的变量赋值部分。

  1. 创建 file_contexts 文件并移动更改：在 device/fsl/udoo/sepolicy 目录下创建新的 file_contexts 文件。

  2. 合并文件：在 BoardConfig.mk 文件中添加以下语句： 

BOARD_SEPOLICY_UNION += file_contexts

还可添加其他策略文件，如： 

BOARD_SEPOLICY_UNION += file_contexts watchdog.te custom.te
  1. 覆盖文件：若要覆盖外部 sepolicy 的 watchdog.te 文件，可添加到 BOARD_SEPOLICY_REPLACE： 
BOARD_SEPOLICY_REPLACE := watchdog.te

注意：不能替换基础策略中不存在的文件，且同一文件不能同时出现在 UNION 和 REPLACE 中，也不能对同一策略文件有多个 BOARD_SEPOLICY_REPLACE 规范。

1.4 分层构建示例

假设有设备 X 和设备 Y，它们都从设备 A 继承 BoardConfigCommon.mk。
设备 A 的 BoardConfigCommon.mk 包含： 

BOARD_SEPOLICY_DIRS += device/OEM/A
BOARD_SEPOLICY_UNION += file_contexts custom.te

设备 X 的 BoardConfig.mk 包含： 

BOARD_SEPOLICY_DIRS += device/OEM/X
BOARD_SEPOLICY_UNION += file_contexts custom.te

设备 Y 的 BoardConfig.mk 包含： 

BOARD_SEPOLICY_DIRS += device/OEM/Y
BOARD_SEPOLICY_UNION += file_contexts custom.te

构建设备 X 和设备 Y 的策略集如下：
- 设备 X 策略集：
- device/OEM/A/file_contexts
- device/OEM/A/custom.te
- device/OEM/X/file_contexts
- device/OEM/X/custome.te
- external/sepolicy/ (基础策略文件)
- 设备 Y 策略集：
- device/OEM/A/file_contexts
- device/OEM/A/custom.te
- device/OEM/Y/file_contexts
- device/OEM/Y/custom.te
- external/sepolicy/ (基础策略文件)

若不想设备 Y 的策略集包含 device/OEM/A/custom.te，可在设备 Y 的 BoardConfig.mk 中添加： 

BOARD_SEPOLICY_IGNORE += device/OEM/A/custom.te

BOARD_SEPOLICY_IGNORE 可与 BOARD_SEPOLICY_REPLACE 一起使用，但同一策略文件只有一个 BOARD_SEPOLICY_REPLACE 语句生效。

1.5 build_policy 函数深入剖析

1.5.1 sepolicy_replace_paths 变量

该变量在 Makefile 评估时被无条件执行。代码会遍历所有 BOARD_SEPOLICY_REPLACE 文件，检查是否在 BOARD_SEPOLICY_UNION 中，若存在则报错。然后扩展这些文件路径，过滤掉 BOARD_SEPOLICY_IGNORE 中的文件，确保只有一个替换文件候选，最后检查文件是否存在于 LOCAL_PATH 或基础策略中： 

sepolicy_replace_paths :=
$(foreach pf, $(BOARD_SEPOLICY_REPLACE), \
  $(if $(filter $(pf), $(BOARD_SEPOLICY_UNION)), \
    $(error Ambiguous request for sepolicy $(pf). Appears in both \
      BOARD_SEPOLICY_REPLACE and BOARD_SEPOLICY_UNION), \
  ) \
  $(eval _paths := $(filter-out $(BOARD_SEPOLICY_IGNORE), \
  $(wildcard $(addsuffix /$(pf), $(BOARD_SEPOLICY_DIRS))))) \
  $(eval _occurrences := $(words $(_paths))) \
  $(if $(filter 0,$(_occurrences)), \
    $(error No sepolicy file found for $(pf) in $(BOARD_SEPOLICY_DIRS)), \
  ) \
  $(if $(filter 1, $(_occurrences)), \
    $(eval sepolicy_replace_paths += $(_paths)), \
    $(error Multiple occurrences of replace file $(pf) in $(_paths)) \
  ) \
  $(if $(filter 0, $(words $(wildcard $(addsuffix /$(pf), 
$(LOCAL_PATH))))), \
    $(error Specified the sepolicy file $(pf) in BOARD_SEPOLICY_REPLACE, \
      but none found in $(LOCAL_PATH)), \
  ) \
)
1.5.2 build_policy 函数

该函数的参数是要扩展为 Android 根相对路径名的文件名，利用 BOARD_SEPOLICY_* 系列变量的功能。例如， $(build_policy, file_contexts) 调用会输出相关路径。函数会遍历所有传入的文件，分别对替换和合并操作进行路径扩展，检查 sepolicy_replace_paths 变量避免文件重复，最后过滤掉 BOARD_SEPOLICY_IGNORE 中的路径： 

build_policy = $(foreach type, $(1), \
  $(filter-out $(BOARD_SEPOLICY_IGNORE), \
    $(foreach expanded_type, $(notdir $(wildcard $(addsuffix /$(type), 
$(LOCAL_PATH)))), \
      $(if $(filter $(expanded_type), $(BOARD_SEPOLICY_REPLACE)), \
        $(wildcard $(addsuffix $(expanded_type), $(sort $(dir 
$(sepolicy_replace_paths))))), \
        $(LOCAL_PATH)/$(expanded_type) \
      ) \
    ) \
    $(foreach union_policy, $(wildcard $(addsuffix /$(type), 
$(BOARD_SEPOLICY_DIRS))), \
      $(if $(filter $(notdir $(union_policy)), $(BOARD_SEPOLICY_UNION)), \
        $(union_policy), \
      ) \
    ) \
  ) \
)

1.6 构建 mac_permissions.xml

mac_permissions.xml 的构建较为复杂。它可使用所有 BOARD_SEPOLICY_* 变量，最终生成一个符合这些变量规则的 XML 文件。原始 XML 文件由 sepolicy/tools 中的 insertkeys.py 工具处理，该工具使用 keys.conf 将 XML 文件签名部分的标签与包含证书的 .pem 文件映射。构建过程先对 keys.conf 调用 build_policy 并使用 m4 拼接结果，然后将 keys.conf 和 build_policy() 调用得到的所有 mac_permissions.xml 文件输入 insertkeys.py 工具，该工具会替换签名行，合并 XML 文件并去除空白和注释。此构建与 sepolicy、seapp_contexts、property_contexts 等主要文件无依赖关系。

1.7 构建其他文件

1.7.1 seapp_contexts 文件

该文件受所有 BOARD_SEPOLICY_* 变量影响。build_policy() 调用得到的所有 seapp_contexts 文件会通过 m4 -s 处理，生成包含同步行的单个文件，然后输入 check_seapp 工具检查语法，确保键值对有效、levelFrom 是有效标识符，以及类型和域字段对给定 sepolicy 有效。此构建依赖 sepolicy 进行严格类型检查。

1.7.2 file_contexts 文件

同样受所有 BOARD_SEPOLICY_* 变量影响。结果集通过 m4 -s 处理，单个输出由 checkfc 工具检查语法和类型是否存在于构建的 sepolicy 中，依赖 sepolicy 构建。

1.7.3 property_contexts 文件

处理方式与 file_contexts 构建类似，只是检查的是 property_contexts 文件，也使用 checkfc 工具。

1.8 NSA 研究文件

NSA 的 Enterprise Operations (eops) 工作正在进行中，但该功能未合并到主流 Android 且可能变化较大，此处不做介绍。selinux-network.sh 也属于此类，尚未被广泛采用，可能会从 AOSP 中移除。

1.9 独立工具

1.9.1 sepolicy-check

用于检查给定允许规则是否存在于策略文件中，基本语法为： 

sepolicy-check -s <domain> -t <type> -c <class> -p <permission> -P <policy_file>

例如，检查 system_app 是否能对 system_data_file 进行写操作： 

$ sepolicy-check -s system_app -t system_data_file -c file -p write -P $OUT/root/sepolicy
1.9.2 sepolicy-analyze

用于检查 SELinux 开发中的常见问题，可检查等效域、重复允许规则和策略类型差异：
- 检查等效域： 

$ sepolicy-analyze -e -P $OUT/root/sepolicy
  • 检查重复允许规则： 
$sepolicy-analyze -D -P $OUT/root/sepolicy
  • 检查类型差异： 
$sepolicy-analyze -d -P $OUT/root/sepolicy

1.10 进入强制模式

1.10.1 目标

作为工程师，要将 SE for Android 控制应用到 Android 设备以增强安全性。具体操作包括运行、评估和响应 CTS 审计日志，为 UDOO 开发安全策略，切换到强制模式。

1.10.2 更新到 SEPolicy 主分支

自 4.3 版本发布以来，AOSP 主分支的 sepolicy 目录有很多更改。可按以下步骤操作：
1. 克隆外部 sepolicy 项目： 

$ git clone https://android.googlesource.com/platform/external/sepolicy
$ cd sepolicy
  1. 可选：若要精确跟随示例，可检出特定提交： 
$ git checkout b5ffb
  1. 替换 UDOO 4.3 sepolicy： 
$ cd ..
$ rm -rf udoo/external/sepolicy
$ cp -r sepolicy udoo/external/sepolicy
  1. 可选：移除 .git 文件夹： 
$ rm –rf udoo/external/sepolicy/.git
  1. 复制并恢复 audit.te 文件。
  2. 从 NSA Bitbucket seandroid 存储库恢复 auditd 提交（提交 SHA 为 d270aa3）。
  3. 移除 udoo/build/core/Makefile 中所有对 setool 的引用，可使用以下命令定位： 
$ grep -nw setool udoo/build/core/Makefile

通过以上步骤，我们详细介绍了 Android 安全策略的构建、管理和相关工具的使用，以及如何将 UDOO 设备切换到强制模式，希望能帮助你更好地理解和应用 Android 安全策略。

2. 策略构建与管理总结

2.1 策略构建关键变量总结

变量名 作用 使用注意事项
BOARD_SEPOLICY_DIRS 定义潜在策略文件的搜索路径 使用 += 避免覆盖上级设置
BOARD_SEPOLICY_UNION 用于将指定策略文件合并到同名文件中 文件名匹配仅基于基本名称，同一文件不能同时出现在 UNION 和 REPLACE 中
BOARD_SEPOLICY_REPLACE 用于覆盖基础策略文件 不能替换基础策略中不存在的文件，且同一文件不能有多个替换规范
BOARD_SEPOLICY_IGNORE 从构建中移除特定策略文件 使用存储库的相对路径指定要移除的文件

2.2 构建流程总结

以下是各文件构建的流程图： 

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px

    A([开始]):::startend --> B(设置 BOARD_SEPOLICY_* 变量):::process
    B --> C(调用 build_policy 函数):::process
    C --> D{构建文件类型}:::decision
    D -->|mac_permissions.xml| E(insertkeys.py 处理):::process
    D -->|seapp_contexts| F(m4 -s 处理 + check_seapp 检查):::process
    D -->|file_contexts| G(m4 -s 处理 + checkfc 检查):::process
    D -->|property_contexts| H(m4 -s 处理 + checkfc 检查):::process
    E --> I([完成]):::startend
    F --> I
    G --> I
    H --> I

2.3 独立工具使用总结

工具名 功能 示例命令
sepolicy-check 检查给定允许规则是否存在于策略文件中 sepolicy-check -s system_app -t system_data_file -c file -p write -P $OUT/root/sepolicy
sepolicy-analyze 检查 SELinux 开发中的常见问题，如等效域、重复允许规则和策略类型差异 - 检查等效域： sepolicy-analyze -e -P $OUT/root/sepolicy
- 检查重复允许规则： sepolicy-analyze -D -P $OUT/root/sepolicy
- 检查类型差异： sepolicy-analyze -d -P $OUT/root/sepolicy

2.4 进入强制模式步骤总结

  1. 更新 SEPolicy 主分支
    • 克隆外部 sepolicy 项目： 
git clone https://android.googlesource.com/platform/external/sepolicy
cd sepolicy

- 可选：检出特定提交：

git checkout b5ffb

- 替换 UDOO 4.3 sepolicy：

cd ..
rm -rf udoo/external/sepolicy
cp -r sepolicy udoo/external/sepolicy

- 可选：移除 .git 文件夹：

rm –rf udoo/external/sepolicy/.git

- 复制并恢复 audit.te 文件。
- 从 NSA Bitbucket seandroid 存储库恢复 auditd 提交（提交 SHA 为 d270aa3）。
- 移除 udoo/build/core/Makefile 中所有对 setool 的引用：

grep -nw setool udoo/build/core/Makefile
  1. 运行、评估和响应 CTS 审计日志 ：通过分析 CTS 审计日志，发现安全策略中存在的问题，对策略进行调整和优化。
  2. 为 UDOO 开发安全策略 ：根据设备的特点和需求，利用前面介绍的 BOARD_SEPOLICY_* 变量和构建工具，定制适合 UDOO 的安全策略。
  3. 切换到强制模式 ：完成上述步骤后，将 UDOO 设备切换到强制模式，使安全策略生效。

2.5 常见问题及解决方法

问题 原因 解决方法
sepolicy_replace_paths 报错“Ambiguous request” 同一文件同时出现在 BOARD_SEPOLICY_REPLACE 和 BOARD_SEPOLICY_UNION 中 检查并确保文件只出现在一个变量中
构建时找不到 sepolicy 文件 BOARD_SEPOLICY_DIRS 未包含正确的搜索路径或文件不存在 检查 BOARD_SEPOLICY_DIRS 设置，确保文件存在于指定路径
sepolicy-analyze 工具出现段错误 可能需要应用补丁 从 http://marc.info/?l=seandroid-list&m=141684060409894&w=2 应用补丁

2.6 总结与展望

通过本文的介绍，我们详细了解了 Android 安全策略的构建、管理和相关工具的使用，以及如何将 UDOO 设备切换到强制模式。掌握这些知识和技能，能够帮助我们更好地保障 Android 设备的安全性。

在未来的 Android 安全策略开发中，随着技术的不断发展和安全需求的提高，可能会有更多的功能和工具出现。我们需要持续关注相关的技术动态，不断学习和实践，以应对日益复杂的安全挑战。同时，合理运用现有的工具和方法，结合实际需求，定制出更加安全、高效的 Android 安全策略。

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