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保护你的隐私 五种控制Android应用的权限的方法

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无敌英语 发布于: 2012-8-16 21:31 1301 次浏览 0 位用户参与讨论
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1 为什么Android总是事无巨细地告诉你应用索取的每一项权限?


相比Apple,Microsoft严格控制生态系统(从苹果给开发者的“App Store Guideline”可见一斑),只允许通过官方应用商店安装应用,并对每份上传进行仔细地审查而言,Android的开放就意味着,Google需要向 用户提供一系列用于为自己负责的流程、工具。所以在安装应用前,Android总是要事无巨细地告诉你,应用肯需要控制什么权限。


同样,开发者也制作了一系列易用的工具,用以鉴别可疑的应用程序,或是控制权限。

Andoird哪里开放了?

在Android中,用户能自由从本地安装应用,自由地对SD卡进行操作,自由选择应用市场。


如果愿意放弃保修,用户还能轻易地实行root,解锁基带(baseband)。只有一些产品会严密地锁定bootloader(如摩托罗拉)。


最重要的是,因为ASOP(Android源代码开放计划)的存在,绝大部分的Android代码都是开源的,开发者可以由此对Android系统进行 深入的修改,甚至可以自行编写一个符合Android规范的系统实例(如Cyanogen Mod)。正是因为ASOP,这篇文章才可能介绍多达5种原理不同的权限控制方法。

开放的风险

不考虑Symbian,Windows Phone 6.5(及以下)平台,那么几乎所有的智能手机病毒都是Android平台的,甚至官方Android Market也闹过几次乌龙。在国内水货横行的市场,情况更是火上浇油,不法业者可以在手机的ROM,甚至是bootloader中做好手脚,让用户有病无法医。


在Android中,用户可以允许系统安装来自“未知源”(也就是非Google官方的,或手机预置市场的)应用程序。于是,移动平台最重要的门神------数字签名就被绕过了。


出于Android的开放性,也有不允许“未知源”的反例:亚马逊的Kindle Fire平板使用了深度定制的Android,它只允许安装来自亚马逊官方商店的应用程序。


2 Android有哪些“权限”


首先需要明确一下Android中的种种“权限”。Android是在Linux内核上建立一个硬件抽象层(Android HAL),通过Dalvik以及各种库来执行android应用的。在手机启动时,首先需要由Bootloader(HTC手机上称作Hboot)引导 Linux及手机上各个硬件设备的驱动程序,之后才启动Android系统。所以其实我们会涉及到四种不同涵义的权限:


Android权限(Permission)


这指Android中的一系列“Android.Permission.*”对象,是本文的中心内容。


Google在Android框架内把各种对象(包括设备上的各类数据,传感器,拨打电话,发送信息,控制别的应用程序等)的访问权限进行了详细的划 分,列出了约一百条“Android.Permission”。应用程序在运行前必须向Android系统声明它将会用到的权限,否则Android将会 拒绝该应用程序访问通过该“Permission”许可的内容。


比方说,搜狗输入法提供了一个智能通讯录的功能,用户可以在输入联系人 拼音的前几个字符,或首字母,输入法就能自动呈现相关联系人的名字。为了实现这个功能,输入法必须声明它需要读取手机中联系人的能力,也就是在相关代码中 加上声明“android.permission.READ_CONTACTS”对象。


原生Android只提供了对“一刀切”式的管理,要么同意使用,否则就根本就不安装应用程序。当用户遇到希望使用程序的同时,又想禁止部分Permission的场合,他就无路可走。


于是,不少开发者就捣鼓出了“第三条道路”;可惜的是,没有一种方法能同时做到既不需要将手机固件Root,又完全不涉及对原始应用程序进行反向工程的方法。


Root


Root指获得Android所在的Linux系统的Root(根)权限,有了根权限,你才能对Linux做出任意的修改。iOS中的越狱 (Jailbreak) 相当于获得iOS系统的Root权限(iOS是一种类Unix系统,和Linux都使用Root的概念)。在已Root的设备中,通常都是使用一个 叫“Superuser”(简称SU)的应用程序来向许可的程序授以Root权限。


Bootloader的解锁(Unlock)


利用数字签名,Bootloader可以限定只有正确签名的系统可以被引导。在修改固件以获得Root以前,解锁Bootloader通常是必须的。安装第三方修改、编译的固件也需要解锁Bootloader。


基带(Radio)解锁


在Android系统中,基带是上层软件与手机中无线设备(手机网络,Wi-Fi,蓝牙等)的驱动程序之间的中介。国外的网络运营商很喜欢锁定基带,从 而保证用户只能使用运营商自己指定的sim卡。在我国,锁定基带是非法的,手机制造商、网络运营商也不可以通过锁定基带的方法对待违约客户。iOS的“解 锁”就是解锁iOS中的基带软件。


为什么要控制Android权限


鱼和熊掌不可兼得,Android的世界有很多自由,坏人也能自由地做坏事。它的生态系统很强调自主:用户可以自主地减小风险,仅使用官方市场的应用程序,也可以自主地解除安全限制,从而获得更多自由。因此,在遇到坏事的时候,用户也不得不自主一下:


1, 抵制不道德,乃至非法行为


几乎所有的Android安全软件都能对来电、信息进行控制,以减少骚扰。


另一方面,很多应用都会要求它们实际功能以外的权限,表现在非(主动)告知地搜集设备序列号,位置信息,诱使用户默认地上传联系人列表等方面。


更坏一点的应用程序,则会踏入犯罪的范畴,比如能偷偷发出扣费信息,或是作为黑客的偷窥工具。


2, 减少恶意软件的损害


恶意软件即便潜伏成功,也难以获得权限,从而减少损失。


3, 用户有权自主地在抑制应用程序的部分权限时,继续使用该应用程序,而只承担由于自行设置不当而带来的后果。
用户拥有设备的所有权,因此有权自主控制设备上的内容、传感器等对象的访问;同时有权(不)运行,(不)编译设备上的应用程序。
大多数应用程序在运行时,并未达成主动告知的义务,是失误;然而即使主动告知,用户还是可以不理会。


为什么Android官方市场的强制提醒权限的行为不属于主动告知:


通过Android官方市场,“打包安装器”安装应用程序时,所显示的“权限”仅是在安装包内AndroidManifest.xml声明的值,而非应 用程序实际上会调用的内容。该值仅用来表明Android系统能向应用授予的最大可能的权限。即便一个“Hello World”式的应用程序,也可以在AndroidManifest.xml中声明所有可能的Android Permission。


这就是说,在AndroidManifest.xml中声明的值与应用程序实际调用的权限有关联,但不等同,且这种提示是由Android系统负责实施的强制行为。


正确的理解是:“应用程序(被迫地)让Android系统告知用户,它在AndroidManifest.xml中所声明的事项。”


这意味着应用程序在使用重要权限前,依然需要自行、主动地通知用户相关事宜。


然而,即便只是让一半的应用程序达到以上的标准,也是不可能的。应用程序需要通过收集用户信息,程序的错误日志。从而统计用户的喜好,改进程序。另一方 面,这也是发送精确广告但不追溯到用户身份信息的方式,这一点对于免费应用而言,是极其重要的。我们之所以能知道不同型号手机的占有率,应用软件的流行 度,是与这样的统计不可分离的。


一旦每个应用程序都专业地主动发出提醒,不专业的用户(大多数用户都是不专业的)通常会将之视为如同海啸警报一般的危机。


这么做对谁都没有好处------用户方的隐私权是毋庸置疑的,然而应用程序方面的获取信息记录的需求也是无可阻挡的。如果每个用户都打算阻止,只会落得被迫接受不平等条约的下场,在温饱以前,不会有人考虑小康的问题。


于是,现状就变得有趣:用户人享受着相同的服务;其中大部分用户出于不知情/好意,默默地向开发者、广告商提供了信息,剩下的少数用户则能阻断这种劳务。而作为维持Android平台的信息商人Google,只确保在它的地盘里,不会发生触碰底线的事情。


一句话总结:


设备是我的,不管你怎么说,反正我说了算,但我说的话大多是不算数的。


3 权限控制的方法


这里开始介绍各种控制Android权限的办法。可惜的是,几乎所有的手段都需要对设备进行Root,如果不这么做,则需要付出不小代价。
App Shield(国内常见的名字:权限修改器)


它是一个需要付费的Android应用,其原理是修改应用程序的apk安装包,删除其中AndroidManifest.xml文件内,用于声明权限的 对应“Android.Permission.*”条目,然后再用一个公开的证书对安装包重新签名(需要允许“未知源”),这样一来,应用程序就不会向系 统申请原先所需的权限。当应用运行至相应的流程时,系统将直接拒绝,从而达到用户控制权限的目的。


对于已安装的应用,AppShield也会按照同样方法制作好apk安装包,然后让用户先卸载原始的应用,再安装调整过的应用。除了该应用数字签名外,用户可以随时通过执行同样的流程,将吊销的权限恢复。


Apk文件的结构


Android应用都是打包成以.apk扩展名结尾,实际上是zip的文件格式。


一个合法的apk至少需要这些成分:


根目录下的“AndroidManifest.xml”文件,用以向Android系统声明所需Android权限等运行应用所需的条件。
根目录下的classes.dex(dex指Dalvik Exceptionable),应用(application)本身的可执行文件(Dalvik字节码) 。
根目录下的res目录,包含应用的界面设定。(如果仅是一个后台执行的“service”对象,则不必需)
Apk根目录下的META-INF目录也是必须的,它用以存放应用作者的公钥证书与应用的数字签名。  
当应用被安装后,这个apk文件会原封不动地移至设备的data/app目录下,实际运行的,则是Dalvik将其中Classes.dex进行编译后 的Classes.odex(存放在Dalvik缓存中,刷机时的‘cache wipe就是清除Dalvik的odex文件缓存’)。


优点:


完全不需要Root,适用于所有版本的Android设备。不会损坏系统,可以吊销任意一项Android权限。


问题:


1,需要重新安装应用,该行为可能会丢失应用的配置、历史记录。
2,执行权限吊销的应用的数字签名会被更改,无法直接更新。对于那些设计不良(没有意料到‘不声明权限’情况的),或有额外自校验的应用,可能会无法运行。
3,无法用于设备上的预装应用,除非制造商好心地将该应用设置为“可以删除”的状态。
4,这个方法修改了apk包中的内容------尽管实际上AndroidManifest.xml和数字签名并不算是应用程序的本身,但修改它们可能引发著作权的问题。
5,需要开启“未知源”。
6,这是一个收费应用。
CyanogenMod 7.1(及以上版本)
Cyanogenmod是一款著名的第三方编写的开源Android ROM。
CM7.1加入了控制权限的开关,官方的名称是“Permission Revoking”,任何非系统/保护应用在安装后,可直接吊销任意一项权限,其效果等价于直接删除apk包中AndroidManifest.xml的 对应条目,但不会引发自校验的问题。CM的权限工具的作用等同于AppShield,无非是在Android自身的权限系统中添加了一个开关。


优点:
免费,使用简便,可随时,任意地吊销、恢复非预装应用的任意一项权限;不存在数字签名的问题,因而不影响使用自校验的应用程序。
问题:
此功能仅在Cyanogen Mod 7.1及以上版本提供,无法用于其它rom。因为是由Android系统出面吊销权限,其实现原理与App Shield完全相同,同样的,应用程序会因为设计不良而出现崩溃。


Permission Denied


这是可以吊销任意Android应用(注意,不当地吊销系统应用的权限可能会导致手机固件损坏,无法启动)的任意权限,对权限的修改在重启后生效。


实现原理应该与Cyanogen Mod 7.1+完全相同,适用于任何已经Root的系统,因为一般的Android系统虽然事实上支持权限吊销,但没有像Cyanogen Mod那样放置接口,因此需要重启后才能应用权限配置。同样也有系统出面拒绝权限而导致的崩溃现象。



优点:
效果与Cyanogen Mod中的权限吊销效果一致,且可吊销系统应用的权限。同时提供了免费与收费版本,免费版并没有基本功能的缺失。适用于所有版本号不低于1.6的Android设备。


问题:


调整后的权限需要重启才能生效。设计不良的应用会崩溃。不恰当的权限修改会损坏系统,导致无法开机。


PDroid


PDroid实际上是一个Android内核补丁加上一个用于管理的外部应用。补丁需要在Recover环境中刷入系统,也可以由开发者自行移植入系 统。该软件在Android ASOP 2.3.4代码基础上开发,仅适用于没有改动内核的Android 2.3系统,目前还未支持Android 4。  

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