怎么控制安卓应用的权限

　　现在有许多人都在使用安卓系统，本文主要介绍一下安卓系统的控制权限，下面我们就一下来看看。

　　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。

图1 Android 官方市场会强制提醒用

　　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。

图2 Android开源计划的标志

　　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。

图3 Android 允许未知安装未知来源的应用程

　　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。

图4 亚马逊的 Kindle Fire 仅允许通过自带的市场安装应用

　　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。

图5 搜狗输入法的智能联系人功能

　　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。

图6 应用程序须要AndroidManifest.xml中声明调用到的权限

　　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。

图7 AppShield

　　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。

图8 Cyanogen Mod 7.1中的权限吊销（Permission Revoking）设定

　　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。

图9 Permission Denied免费版吊销应用程序权限的场景

　　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。

图10 PDroid的界面