3.7.3 CBS中的权限管理
在前文的分析中,我们略去了CBS中与权限管理相关的部分,本节将集中讨论这个问题。先来回顾一下CBS中和权限管理相关的函数调用。
//copy方设置ClipData在CBS的setPrimaryClip函数中进行:
checkDataOwnerLocked(clip, Binder.getCallingUid());
clearActiveOwnersLocked();
//paste方获取ClipData在CBS的getPrimaryClip函数中进行:
addActiveOwnerLocked(Binder.getCallingUid(),pkg);
在分析这3个函数之前,先介绍一下Android系统中的URI权限管理。
1.URI权限管理介绍
Android系统的权限管理中有一类是专门针对URI的,先来看一个示例,该例来自package/providers/ContactsProvider,在它的AndroidManifest.xml中有如下声明:
[—>AndroidManifest.xml]
<provider android:name="ContactsProvider2"
……
android:readPermission="android.permission.READ_CONTACTS"
android:writePermission="android.permission.WRITE_CONTACTS">
……
<grant-uri-permission android:pathPattern=".*"/>
</provider>
这里声明了一个名为ContactsProvider2的ContentProvider,并定义了几个权限声明,下
面对其进行解释。
readPermission:要求调用query函数的客户端必须声明一个use-permission为READ_CONTACTS的权限。
writePermission:要求调用update或insert函数的客户端必须声明一个use-permission为WRITE_CONTACTS的权限。
grant-uri-permission:和授权有关。初识grant-uri-permission时,会觉得它比较难理解,下面通过举例分析帮助读者加深认识。
Contacts和ContactProvider这两个APP都是由系统提供的程序,而且二者关系紧密,所以Contacts一定会声明use_Permission为READ_CONTACTS和WRITE_CONTACT的权限。如此,Contacts就可以毫无阻碍地通过ContactsProvider来查询或更新数据库了。
假设Contacts新增一个功能,将ContactsProvider中的某条数据复制到剪切板。根据前面已介绍过的知识可以知道,Contacts会向剪切板中复制一个URI类型的数据。
另外一个程序从剪切板中粘贴(paste)这条数据,由于是URI类型的,所以此程序会通过ContentResolver来查询该uri所指向的数据。但是这个程序却并未声明READ_CONTACTS的权限,所以它查询数据时必然会失败。
或许有人会问,为什么第三个程序不声明相应权限呢?原因很简单,第三个程序不知道自己该声明怎样的权限(除非这两个程序的开发者能互通信息)。本例ContactsProvider设置的读权限是READ_CONTACTS,以后可能换成READ_CONTACTS_EXTEND,第三个程序不太可能知道其中的变化。为了解决类似问题,Android提供了一套专门针对uri的权限管理机制。以这套机制解决示例中权限声明问题的方法是这样的:当第三个程序从剪切板中粘贴数据时,系统会判断是否需要为这个程序授权。当然,系统不会随意授权,而是需要考虑ContactsProvider的情况。因为ContactsProvider声明了grant-uri-permission,所以只要第三个程序所粘贴的URI匹配其中的pathPattern,授权就能成功。倘若ContactsProvider没有声明grant-uri-permission,或者uri不匹配指定的pathPattern,则授权失败。
有了前面介绍的权限管理机制,相信下面CBS中的权限管理理解起来就比较简单了。
提示 感兴趣的读者可阅读SDK安装目录下/docs/guide/topics/security/security.html中关于uri Permission的说明部分。
2.checkDataOwnerLocked函数分析
checkDataOwnerLocked函数的代码如下:
[—>ClipboardService.java:checkDataDwnerLocked]
private final void checkDataOwnerLocked(ClipData data, int uid){
//第二个参数uid为copy方进程的uid
final int N=data.getItemCount();
for(int i=0;i<N;i++){
//为每一个item调用checkItemOwnerLocked
checkItemOwnerLocked(data.getItemAt(i),uid);
}
}
//checkItemOwnerLocked函数分析
private final void checkItemOwnerLocked(ClipData.Item item, int uid){
if(item.getUri()!=null){//检查uri
checkUriOwnerLocked(item.getUri(),uid);
}
Intent intent=item.getIntent();
//getData函数返回的也是一个uri,因此这里实际上检查的也是uri
if(intent!=null&&intent.getData()!=null){
checkUriOwnerLocked(intent.getData(),uid);
}
}
权限检查就是针对uri的,因为uri所指向的数据可能是系统内部使用或私密的。例如Setting数据中的Secure表,这里的数据不能随意访问。虽然直接使用ContentResolver访问这些数据时系统会进行权限检查,但是由于目前的剪切板服务也支持URI数据类型,所以这里也需要做检查,否则恶意程序就能轻松读取私密信息。
下边来分析checkUriOwnerLocked函数,其代码如下:
[—>ClipboardService.java:checkUriOwnerLocked]
private final void checkUriOwnerLocked(Uri uri, int uid){
……
long ident=Binder.clearCallingIdentity();
boolean allowed=false;
try{
/*
调用ActivityManagerService的checkGrantUriPermission函数,
该函数内部将检查copy方是否能被赋予URI_READ权限。如果不允许,
该函数会抛SecurityException异常
*/
mAm.checkGrantUriPermission(uid, null, uri,
Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION);
}catch(RemoteException e){
}finally{
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
}
}
根据前面的知识,这里先要检查copy方是否有读取uri的权限。下面来分析paste方的权限管理。
3.clearActiveOwnersLocked函数分析
clearActiveOwnersLocked函数的代码如下:
[—>ClipboardService.java:clearActiveOwnersLocked]
private final void addActiveOwnerLocked(int uid, String pkg){
PackageInfo pi;
try{
/*
调用PackageManagerService的getPackageInfo函数得到相关信息
然后做一次安全检查,如果PacakgeInfo的uid信息和当前调用的uid不一致,
则抛出SecurityException。这个很好理解,因为paste方可以传递虚假的
packagename,但uid是没法造假的
*/
pi=mPm.getPackageInfo(pkg,0);
if(pi.applicationInfo.uid!=uid){
throw new SecurityException("Calling uid"+uid
+"does not own package"+pkg);
}
}……
}
//mActivePermissionOwners用来保存已经通过安全检查的package
if(mPrimaryClip!=null&&!mActivePermissionOwners.contains(pkg)){
//针对ClipData中的每一个Item,都需要调用grantItemLocked来检查权限
final int N=mPrimaryClip.getItemCount();
for(int i=0;i<N;i++){
grantItemLocked(mPrimaryClip.getItemAt(i),pkg);
}//保存package信息到mActivePermissionOwners
mActivePermissionOwners.add(pkg);
}
}
//grantItemLocked分析
private final void grantItemLocked(ClipData.Item item, String pkg){
if(item.getUri()!=null){
grantUriLocked(item.getUri(),pkg);
}//和copy方一样,这里仅检查uri的情况
Intent intent=item.getIntent();
if(intent!=null&&intent.getData()!=null){
grantUriLocked(intent.getData(),pkg);
}
}
再来看grantUriLocked的代码:
[—>ClipboardService.java:grantUriLocked]
private final void grantUriLocked(Uri uri, String pkg){
long ident=Binder.clearCallingIdentity();
try{
/*
调用ActivityManagerService的grantUriPermissionFromOwner函数,
注意第二个参数传递的是CBS所在进程的uid。该函数内部也会检查权限。
该函数调用成功后,paste方就被授予了对应uri的读权限
*/
mAm.grantUriPermissionFromOwner(mPermissionOwner,
Process.myUid(),pkg, uri,
Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION);
}catch(RemoteException e){
}finally{
Binder.restoreCallingIdentity(ident);
}
}
既然有授权,那么客户端使用完毕后就需要撤销授权,这个工作是在setPrimaryClip函数的clearActiveOwnersLocked中完成的。当为剪切板设置新的ClipData时,自然需要将与旧ClipData相关的权限撤销。读者可自行分析clearActiveOwnersLocked函数。