《Android15安全架构课程》

在这里插入图片描述

1.Android安全架构

Android系统为用户提供了一个相对安全的操作环境，保护了用户数据和设备的安全。Android操作系统在安全性方面投入了大量资源，以保护用户数据和设备免受恶意攻击。以下是Android安全架构中的几个关键组件及其功能介绍：在这里插入图片描述

1.1. 应用程序沙盒（Application Sandbox）

应用程序沙盒是Android安全模型的核心。每个应用程序在独立的进程中运行，并且拥有一个唯一的用户ID (UID)，使得应用程序之间不能直接访问彼此的数据。这种隔离机制确保了即使一个应用程序被恶意攻击，其他应用程序和系统数据也能保持安全。
在这里插入图片描述

1.2. 应用程序签名

Android要求所有应用程序在安装前必须进行签名。签名通过开发者的私钥进行，加密后生成的签名文件被附加到APK（Android应用包）中。系统使用开发者的公钥来验证签名的有效性，确保应用程序没有被篡改。这种机制提供了应用程序的完整性和身份认证。在这里插入图片描述

1.3. fs-verity

fs-verity是一种只读文件系统的完整性验证机制。它使用Merkle树结构对文件内容进行哈希处理，可以有效检测文件的篡改。每次文件读取操作都会验证文件的哈希值，确保其未被修改。fs-verity主要用于保护系统文件和应用数据的完整性。在这里插入图片描述

1.4. AVB（Android Verified Boot）

AVB是Android的验证引导机制，旨在确保设备启动时加载的每一层软件都是可信的。AVB通过链式信任验证，逐层检查引导加载程序、内核、系统分区等的完整性和真实性。如果任何层被篡改，设备将无法启动或进入受限模式。在这里插入图片描述

1.5. dm-verity

dm-verity是用于验证设备启动过程中磁盘分区数据完整性的机制。它使用类似于fs-verity的Merkle树结构，在引导时验证系统分区数据。如果检测到分区数据被篡改，系统将进入只读模式，防止恶意软件进一步损害设备。在这里插入图片描述

1.6. 文件基加密（FBE）

FBE是Android 7.0引入的文件级别加密机制。与全盘加密不同，FBE允许不同的文件使用不同的密钥进行加密，从而支持多用户和工作模式。每个用户的数据只有在成功解锁设备后才能解密，提高了数据的安全性。在这里插入图片描述

1.7. Keystore2（KeyMint、StrongBox）

Keystore2是Android的加密密钥管理系统。KeyMint和StrongBox是其两个关键组件。KeyMint提供了一套API，用于在可信硬件中生成和管理加密密钥。StrongBox则是一个独立的硬件安全模块（HSM），专门存储高价值的加密密钥，如用于支付和生物认证的密钥。在这里插入图片描述