Android加密之文件级加密
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前言
Android 的安全性问题一直备受关注，Google 在 Android 系统的安全方面也是一直没有停止过更新，努力做到更加安全的手机移动操作系统。
在 Android 的安全性方面，有很多模块：
- 内核安全性
- 应用安全性
- 应用签名
- 身份验证
- Trusty TEE
- SELinux
- 加密
等等
其中，加密又分全盘加密（Android 4.4 引入，《Android加密之全盘加密》）和文件级加密（Android 7.0 引入），本文将论述加密中的文件级加密的基本知识。
什么是文件级加密
Android 7.0 及更高版本支持文件级加密 (FBE)。采用文件级加密时，可以使用不同的密钥对不同的文件进行加密，并且可以对这些文件进行单独解密。
全盘加密和文件级加密的区别
借助文件级加密，Android 7.0 中引入了一项称为直接启动的新功能。该功能处于启用状态时，已加密设备在启动后将直接进入锁定屏幕。之前，在使用全盘加密 (FDE) 的已加密设备上，用户在访问任何数据之前都需要先提供凭据，从而导致手机无法执行除最基本操作之外的所有其他操作。例如，闹钟无法运行，无障碍服务不可用，手机无法接电话，而只能进行基本的紧急拨号操作。
文件级加密概述
引入文件级加密 (FBE) 和新 API 后，便可以将应用设为加密感知型应用，这样一来，它们将能够在受限环境中运行。这些应用将可以在用户提供凭据之前运行，同时系统仍能保护私密用户信息。
在启用了 FBE 的设备上，每位用户均有两个可供应用使用的存储位置：
- 凭据加密 (CE) 存储空间：这是默认存储位置，只有在用户解锁设备后才可用。
- 设备加密 (DE) 存储空间：在直接启动模式期间以及用户解锁设备后均可用。
这种区分能够使工作资料更加安全，因为这样一来，加密不再只基于启动时密码，从而能够同时保护多位用户。
Direct Boot API 允许加密感知型应用访问上述每个区域。应用生命周期会发生一些变化，以便在用户的 CE 存储空间因用户在锁定屏幕上首次输入凭据而解锁时，或者在工作资料提供工作挑战时，通知应用。无论是否实现了 FBE，运行 Android 7.0 的设备都必须要支持这些新的 API 和生命周期。不过，如果没有 FBE，DE 和 CE 存储空间将始终处于解锁状态。
启用文件级加密
通过将不带参数的 fileencryption 标记添加到 userdata 分区最后一列的 fstab 行中，可以启用 FBE。
直接启动感知型应用
为了实现系统应用的快速迁移，新增了两个可在应用级别设置的属性。defaultToDeviceProtectedStorage 属性仅适用于系统应用，directBootAware 属性则适用于所有应用。
<application
android:directBootAware="true"
android:defaultToDeviceProtectedStorage="true">
应用级别的 directBootAware 属性的含义是将相应应用中的所有组件均标记为加密感知型组件。
defaultToDeviceProtectedStorage 属性用于将默认的应用存储位置重定向到 DE 存储空间（而非 CE 存储空间）。使用此标记的系统应用必须要仔细审核存储在默认位置的所有数据，并将敏感数据的路径更改为使用 CE 存储空间。使用此选项的设备制造商应仔细检查要存储的数据，以确保其中不含任何个人信息。
在这种模式下运行时，以下系统 API 可在需要时用于明确管理由 CE 存储空间支持的 Context（这些 API 与设备保护存储空间适用的同类 API 相对应）。
- StorageManager.isFileEncryptedNativeOrEmulated()
- Context.createCredentialProtectedStorageContext()
- Context.isCredentialProtectedStorage()
DE 存储空间支持的 Context
- Context.createDeviceProtectedStorageContext()
- Context.isDeviceProtectedStorage()
启用文件级加密的条件
- 对 EXT4 加密的内核支持（内核配置选项：EXT4_FS_ENCRYPTION）
- 基于 1.0 或 2.0 版 HAL 的 Keymaster 支持。不支持 Keymaster 0.3，因为它既不提供必要的功能，也不能保证为加密密钥提供充分保护。
- 必须在可信执行环境 (TEE) 中实现 Keymaster/Keystore 和 Gatekeeper，以便为 DE 密钥提供保护，从而使未经授权的操作系统（刷到设备上的定制操作系统）无法直接请求 DE 密钥。
- 内核加密性能必须要在使用 AES XTS 时至少达到 50MB/s，以确保良好的用户体验。
- 硬件信任根和验证启动需要绑定到 Keymaster 初始化进程，以确保未经授权的操作系统无法获取设备加密凭据。
加密过程
密钥创建
首次创建设备的 userdata 分区时，会由 init 脚本应用基本结构和政策。这些脚本将触发创建首位用户（用户 0）的 CE 密钥和 DE 密钥，并定义要使用这些密钥加密哪些目录。创建其他用户和资料时，会生成必要的其他密钥并将其存储在密钥代码库中；接下来会创建它们的凭据和设备存储位 置，并且加密政策会将这些密钥关联到相应目录。
DE密钥
触发 late-init action
// 开机执行init.cpp，
int main(int argc, char** argv) {
......
// 解析 init.rc file
Parser& parser = Parser::GetInstance();
parser.ParseConfig("/init.rc");
// Don't mount filesystems or start core system services in charger mode.
std::string bootmode = property_get("ro.bootmode");
if (bootmode == "charger") {
am.QueueEventTrigger("charger");
} else {
// 触发 late-init action
am.QueueEventTrigger("late-init");
}
......
}
这个方法定义在文件 system/core/init/init.cpp 中。
触发 post-fs-data
on late-init
.....
trigger post-fs
# Now we can mount /data. File encryption requires keymaster to decrypt
# /data, which in turn can only be loaded when system properties are present
trigger post-fs-data
.....
这个 action 定义在文件 system/core/rootdir/init.rc 中。
执行 installkey 命令
on post-fs-data
chown system system /data
chmod 0771 /data
# Make sure we have the device encryption key.
start vold
#执行 installkey 命令
installkey /data
这个 action 定义在文件 system/core/rootdir/init.rc 中。
命令 installkey 实质执行 do_installkey 函数
BuiltinFunctionMap::Map& BuiltinFunctionMap::map() const {
constexpr std::size_t kMax = std::numeric_limits<std::size_t>::max();
static const Map builtin_functions = {
.....
{"installkey", {1, 1, do_installkey}},
{"load_persist_props", {0, 0, do_load_persist_props}},
.....
};
return builtin_functions;
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
do_installkey() 函数定义如下
// 是否是 文件级加密
static bool is_file_crypto() {
// 文件级加密 ro.crypto.type 的值是 file， 全盘加密是 block
std::string value = property_get("ro.crypto.type");
return value == "file";
}
static int do_installkey(const std::vector<std::string>& args) {
// 检查是否是文件级加密
if (!is_file_crypto()) {
return 0;
}
// 创建密钥
return e4crypt_create_device_key(args[1].c_str(),
do_installkeys_ensure_dir_exists);
}
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
ro.crypto.type 在函数 do_mount_all() 中设置
static int do_mount_all(const std::vector<std::string>& args) {
} else if (ret == FS_MGR_MNTALL_DEV_FILE_ENCRYPTED) {
if (e4crypt_install_keyring()) {
return -1;
}
property_set("ro.crypto.state", "encrypted");
//文件级加密
property_set("ro.crypto.type", "file");
}
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
回到 do_installkey() 函数，e4crypt_create_device_key() 定义如下
int e4crypt_create_device_key(const char* dir,
int ensure_dir_exists(const char*))
{
init_logging();
.....
// 执行 vdc， 传入命令 enablefilecrypto， 同时需要注意参数 cryptfs
const char* argv[] = { "/system/bin/vdc", "--wait", "cryptfs", "enablefilecrypto" };
// 从 init， 到 vdc， 注意参数 argv[]
int rc = android_fork_execvp(4, (char**) argv, NULL, false, true);
LOG(INFO) << "enablefilecrypto result: " << rc;
return rc;
}
这个方法定义在文件 system/extras/ext4_utils/ext4_crypt_init_extensions.cpp 中。
android_fork_execvp() 实质是调用函数 android_fork_execvp_ext()
static inline int android_fork_execvp(int argc, char* argv[], int *status,
bool ignore_int_quit, bool logwrap)
{
// 实质是调用函数这个函数
return android_fork_execvp_ext(argc, argv, status, ignore_int_quit,
(logwrap ? LOG_ALOG : LOG_NONE), false, NULL,
NULL, 0);
}
这个方法定义在文件 system/core/logwrapper/include/logwrap/logwrap.h 中。
函数 android_fork_execvp_ext() 的实现如下
int android_fork_execvp_ext(int argc, char* argv[], int *status, bool ignore_int_quit,
int log_target, bool abbreviated, char *file_path,
const struct AndroidForkExecvpOption* opts, size_t opts_len) {
// fork 一个新的进程运行 vdc 程序
pid = fork();
if (pid < 0) {
.....
} else if (pid == 0) {
.....
// fork 进程成功， 执行函数 child()
child(argc, argv);
} else {
}
这个方法定义在文件 system/core/logwrapper/logwrap.c 中。
static void child(int argc, char* argv[]) {
// create null terminated argv_child array
char* argv_child[argc + 1];
memcpy(argv_child, argv, argc * sizeof(char *));
argv_child[argc] = NULL;
// 开始运行 vdc 程序，参数 cryptfs， enablefilecrypto
// 从 init 进程，进入到 vdc 进程
if (execvp(argv_child[0], argv_child)) {
FATAL_CHILD("executing %s failed: %s\n", argv_child[0],
strerror(errno));
}
}
这个方法定义在文件 system/core/logwrapper/logwrap.c 中。
int main(int argc, char **argv) {
// 定义待连接的 socket 标识
const char* sockname = "vold";
//在上面的参数中 argv[1] 等于 cryptfs， 所以 socket name 等于 cryptd
if (!strcmp(argv[1], "cryptfs")) {
sockname = "cryptd";
}
// 等待连接到 vold
while ((sock = socket_local_client(sockname,
ANDROID_SOCKET_NAMESPACE_RESERVED,
SOCK_STREAM)) < 0) {
.....
}
if (!strcmp(argv[1], "monitor")) {
exit(do_monitor(sock, 0));
} else {
//argv[1] 等于 cryptfs， 执行函数 do_cmd()
exit(do_cmd(sock, argc, argv));
}
}
这个方法定义在文件 system/vold/vdc.cpp 中。
static int do_cmd(int sock, int argc, char **argv) {
.....
// 写入 socket，注意参数 cmd.c_str()
if ((write(sock, cmd.c_str(), cmd.length() + 1)) < 0) {
fprintf(stderr, "Failed to write command: %s\n", strerror(errno));
return errno;
}
return do_monitor(sock, seq);
}
这个方法定义在文件 system/vold/vdc.cpp 中。
socket 写入数据到远程后，执行到 vold 进程
int CryptCommandListener::CryptfsCmd::runCommand(SocketClient *cli,
int argc, char **argv) {
if (subcommand == "checkpw") {
.....
}
.....
//传入的命令是 enablefilecrypto
} else if (subcommand == "enablefilecrypto") {
if (!check_argc(cli, subcommand, argc, 2, "")) return 0;
dumpArgs(argc, argv, -1);
rc = cryptfs_enable_file();
}
.....
}
这个方法定义在文件 system/vold/CryptCommandListener.cpp 中。
函数 cryptfs_enable_file() 定义如下
int cryptfs_enable_file()
{
return e4crypt_initialize_global_de();
}
这个函数定义在文件 system/vold/cryptfs.c 中。
bool e4crypt_initialize_global_de() {
.....
// device_key_path = /data/unencrypted/key/
if (path_exists(device_key_path)) {
if (!android::vold::retrieveKey(device_key_path,
kEmptyAuthentication, &device_key)) return false;
} else {
LOG(INFO) << "Creating new key";
// 创建 密钥
if (!random_key(&device_key)) return false;
// 保存密钥
if (!store_key(device_key_path, device_key_temp,
kEmptyAuthentication, device_key)) return false;
}
std::string device_key_ref;
//存储在密钥代码库中
if (!install_key(device_key, &device_key_ref)) {
LOG(ERROR) << "Failed to install device key";
return false;
}
// 应用密钥
std::string ref_filename = std::string("/data") + e4crypt_key_ref;
if (!android::base::WriteStringToFile(device_key_ref, ref_filename)) {
PLOG(ERROR) << "Cannot save key reference";
return false;
}
s_global_de_initialized = true;
return true;
}
DE密钥创建过程就分析到这里。
CE密钥
同样在 init.rc 的 post-fs-data action 中
on post-fs-data
.....
installkey /data
.....
执行 init_user0 命令
init_user0
.....
这个 action 定义在文件 system/core/rootdir/init.rc 中。
init_user0 实质是执行函数
BuiltinFunctionMap::Map& BuiltinFunctionMap::map() const {
constexpr std::size_t kMax = std::numeric_limits<std::size_t>::max();
static const Map builtin_functions = {
.....
{"ifup", {1, 1, do_ifup}},
//执行 do_init_user0() 函数
{"init_user0", {0, 0, do_init_user0}},
.....
}
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
函数 do_init_user0() 定义如下
static int do_init_user0(const std::vector<std::string>& args) {
//直接调用了函数 e4crypt_do_init_user0()
return e4crypt_do_init_user0();
}
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
函数 e4crypt_do_init_user0() 定义如下
int e4crypt_do_init_user0()
{
init_logging();
//执行 vdc ， 参数 cryptfs 和 init_user0， 和 DE 的创建过程类似
const char* argv[] = { "/system/bin/vdc", "--wait", "cryptfs", "init_user0" };
// fork vdc 进程，并运行 vdc 程序
int rc = android_fork_execvp(4, (char**) argv, NULL, false, true);
LOG(INFO) << "init_user0 result: " << rc;
return rc;
}
这个方法定义在文件 system/extras/ext4_utils/ext4_crypt_init_extensions.cpp 中。
函数 android_fork_execvp() 运行 vdc 后，vdc 并没有做什么具体的操作，只是把相应的参数继续传递给 vold，和 DE 的密钥创建过程一样，参数 "cryptfs" 和 参数 "init_user0" 决定会执行到 vold 的如下代码
int CryptCommandListener::CryptfsCmd::runCommand(SocketClient *cli,
int argc, char **argv) {
.....
} else if (subcommand == "init_user0") {
if (!check_argc(cli, subcommand, argc, 2, "")) return 0;
//执行函数 e4crypt_init_user0()
return sendGenericOkFailOnBool(cli, e4crypt_init_user0());
.....
}
这个方法定义在文件 system/vold/CryptCommandListener.cpp 中。
函数 e4crypt_init_user0() 定义如下
bool e4crypt_init_user0() {
LOG(DEBUG) << "e4crypt_init_user0";
if (e4crypt_is_native()) {
// user_key_dir 等于 data/misc/vold/user_keys
if (!prepare_dir(user_key_dir, 0700, AID_ROOT, AID_ROOT)) return false;
if (!prepare_dir(user_key_dir + "/ce", 0700, AID_ROOT, AID_ROOT)) return false;
if (!prepare_dir(user_key_dir + "/de", 0700, AID_ROOT, AID_ROOT)) return false;
if (!path_exists(get_de_key_path(0))) {
//创建和安装 CD keys， user 为 0， 即开机默认的 user
if (!create_and_install_user_keys(0, false)) return false;
}
// TODO: switch to loading only DE_0 here once framework makes
// explicit calls to install DE keys for secondary users
if (!load_all_de_keys()) return false;
}
// We can only safely prepare DE storage here, since CE keys are probably
// entangled with user credentials. The framework will always prepare CE
// storage once CE keys are installed.
if (!e4crypt_prepare_user_storage(nullptr, 0, 0, FLAG_STORAGE_DE)) {
LOG(ERROR) << "Failed to prepare user 0 storage";
return false;
}
// If this is a non-FBE device that recently left an emulated mode,
// restore user data directories to known-good state.
if (!e4crypt_is_native() && !e4crypt_is_emulated()) {
e4crypt_unlock_user_key(0, 0, "!", "!");
}
return true;
}
这个方法定义在文件 system/vold/Ext4Crypt.cpp 中。
函数 create_and_install_user_keys() 定义如下
static bool create_and_install_user_keys(userid_t user_id, bool create_ephemeral) {
std::string de_key, ce_key;
//创建 DE 密钥
if (!random_key(&de_key)) return false;
//创建 CE 密钥
if (!random_key(&ce_key)) return false;
.....
std::string de_raw_ref;
// 存储 DE 密钥到密钥代码库
if (!install_key(de_key, &de_raw_ref)) return false;
s_de_key_raw_refs[user_id] = de_raw_ref;
std::string ce_raw_ref;
// 存储 CE 密钥到密钥代码库
if (!install_key(ce_key, &ce_raw_ref)) return false;
s_ce_keys[user_id] = ce_key;
s_ce_key_raw_refs[user_id] = ce_raw_ref;
LOG(DEBUG) << "Created keys for user " << user_id;
return true;
}
这个方法定义在文件 system/vold/Ext4Crypt.cpp 中。
再看看密钥的真正生成过程 random_key()
static bool random_key(std::string* key) {
// 读取随机密钥
if (android::vold::ReadRandomBytes(EXT4_AES_256_XTS_KEY_SIZE, *key) != 0) {
// TODO status_t plays badly with PLOG, fix it.
LOG(ERROR) << "Random read failed";
return false;
}
return true;
}
这个方法定义在文件 system/vold/Ext4Crypt.cpp 中。
ReadRandomBytes() 定义如下
status_t ReadRandomBytes(size_t bytes, std::string& out) {
out.clear();
//打开 linux 的随机数文件
int fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open("/dev/urandom", O_RDONLY | O_CLOEXEC | O_NOFOLLOW));
if (fd == -1) {
return -errno;
}
char buf[BUFSIZ];
size_t n;
//读取一个随机数，作为密钥
while ((n = TEMP_FAILURE_RETRY(read(fd, &buf[0], std::min(sizeof(buf), bytes)))) > 0) {
out.append(buf, n);
bytes -= n;
}
close(fd);
if (bytes == 0) {
return OK;
} else {
return -EIO;
}
}
这个方法定义在文件 system/vold/Utils.cpp 中。
使用创建的密钥加密
在解析 init.rc 文件时，会执行命令 mkdir， 如
mkdir /data/system_de 0770 system system
on post-fs-data
mkdir /data/system_ce 0770 system system
mkdir /data/misc_de 01771 system misc
mkdir /data/misc_ce 01771 system misc
//用户数据路径
mkdir /data/user 0711 system system
// 用户 DE 空间
mkdir /data/user_de 0711 system system
// /data/data 连接到目录 /data/user/0
// /data/user 和 /data/data 都是 CE 空间
symlink /data/data /data/user/0
这个 action 定义在文件 system/core/rootdir/init.rc 中。
命令 mkdir 实质执行的的是函数 do_mkdir()
BuiltinFunctionMap::Map& BuiltinFunctionMap::map() const {
constexpr std::size_t kMax = std::numeric_limits<std::size_t>::max();
static const Map builtin_functions = {
.....
{"mkdir", {1, 4, do_mkdir}},
.....
}
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
函数 do_mkdir() 的实现如下
static int do_mkdir(const std::vector<std::string>& args) {
.....
// 创建目录
ret = make_dir(args[1].c_str(), mode);
.....
if (e4crypt_is_native()) {
// 加密目录
if (e4crypt_set_directory_policy(args[1].c_str())) {
wipe_data_via_recovery(std::string() + "set_policy_failed:" + args[1]);
return -1;
}
}
return 0;
}
这个方法定义在文件 system/core/init/builtins.cpp 中。
函数 e4crypt_set_directory_policy() 的实现如下
int e4crypt_set_directory_policy(const char* dir)
{
// 只加密 /data 目录以及子目录
if (!dir || strncmp(dir, "/data/", 6) || strchr(dir + 6, '/')) {
return 0;
}
// 不需要加密的目录在这里设置，但是，它们的子目录是会被加密的
std::vector<std::string> directories_to_exclude = {
"lost+found",
"system_ce", "system_de",
"misc_ce", "misc_de",
"media",
"data", "user", "user_de",
};
std::string prefix = "/data/";
for (auto d: directories_to_exclude) {
if ((prefix + d) == dir) {
KLOG_INFO(TAG, "Not setting policy on %s\n", dir);
return 0;
}
}
// 密钥引用
std::string ref_filename = std::string("/data") + e4crypt_key_ref;
std::string policy;
if (!android::base::ReadFileToString(ref_filename, &policy)) {
KLOG_ERROR(TAG, "Unable to read system policy to set on %s\n", dir);
return -1;
}
KLOG_INFO(TAG, "Setting policy on %s\n", dir);
// 加密目录
int result = e4crypt_policy_ensure(dir, policy.c_str(), policy.size());
if (result) {
KLOG_ERROR(TAG, "Setting %02x%02x%02x%02x policy on %s failed!\n",
policy[0], policy[1], policy[2], policy[3], dir);
return -1;
}
return 0;
}
这个方法定义在文件 system/extras/ext4_utils/ext4_crypt_init_extensions.cpp 中。
函数 e4crypt_policy_ensure() 定义如下
int e4crypt_policy_ensure(const char *directory, const char *policy, size_t policy_length) {
bool is_empty;
if (!is_dir_empty(directory, &is_empty)) return -1;
if (is_empty) {
// 应用加密政策
if (!e4crypt_policy_set(directory, policy, policy_length)) return -1;
} else {
if (!e4crypt_policy_check(directory, policy, policy_length)) return -1;
}
return 0;
}
这个方法定义在文件 system/extras/ext4_utils/ext4_crypt.cpp 中。
函数 e4crypt_policy_set() 定义如下
static bool e4crypt_policy_set(const char *directory, const char *policy, size_t policy_length) {
int fd = open(directory, O_DIRECTORY | O_NOFOLLOW | O_CLOEXEC);
......
ext4_encryption_policy eep;
eep.version = 0;
// 设置加密类型 AES 256
eep.contents_encryption_mode = EXT4_ENCRYPTION_MODE_AES_256_XTS;
eep.filenames_encryption_mode = EXT4_ENCRYPTION_MODE_AES_256_CTS;
eep.flags = 0;
memcpy(eep.master_key_descriptor, policy, EXT4_KEY_DESCRIPTOR_SIZE);
// 用命令 EXT4_IOC_SET_ENCRYPTION_POLICY 控制 IO
if (ioctl(fd, EXT4_IOC_SET_ENCRYPTION_POLICY, &eep)) {
PLOG(ERROR) << "Failed to set encryption policy for " << directory;
close(fd);
return false;
}
close(fd);
char policy_hex[EXT4_KEY_DESCRIPTOR_SIZE_HEX];
policy_to_hex(policy, policy_hex);
LOG(INFO) << "Policy for " << directory << " set to " << policy_hex;
return true;
}
这个方法定义在文件 system/extras/ext4_utils/ext4_crypt.cpp 中。
加密过程就分析到这里。
直接启动
应用了文件级加密的设备，可以以直接启动的方式启动。此时，设备可以加载并使用没有通过文件级加密的目录，如 /data/user_de/0/。那么，直接启动的 APP 的数据保存在这个目录下。
在上文中，我们知道需要在直接启动就可以立马使用的的 APP，需要在应用的 manifest 的 application 标签声明 android:directBootAware="true" 属性。对于系统的应用，声明 android:defaultToDeviceProtectedStorage="true" 可以把应用的默认存储空间设置为 /data/user_de/。
因此，在用户没有输入凭据解密 CE 空间之前，系统只是加载 DE 下的应用。
在 AMS ready 时，如下（读者不了解这个过程的以看考文章《 Android系统之System Server大纲》）
public void systemReady(final Runnable goingCallback) {
.....
synchronized (this) {
// Only start up encryption-aware persistent apps; once user is
// unlocked we'll come back around and start unaware apps
//启动 persistent app，注意参数 PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_AWARE
startPersistentApps(PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_AWARE);
}
.....
这个方法定义在文件 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java 中。
方法 startPersistentApps() 的实现如下
private void startPersistentApps(int matchFlags) {
if (mFactoryTest == FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) return;
synchronized (this) {
try {
//获取所有 direct boot 的 app
final List<ApplicationInfo> apps = AppGlobals.getPackageManager()
.getPersistentApplications(STOCK_PM_FLAGS | matchFlags).getList();
for (ApplicationInfo app : apps) {
if (!"android".equals(app.packageName) && validNewProc(app.packageName, UserHandle.getUserId(app.uid))) {//modified by yongfeng.zhang for task 3682193 on 2016-12-28
// 加入启动队列
addAppLocked(app, false, null /* ABI override */);
}
}
} catch (RemoteException ex) {
}
}
}
这个方法定义在文件 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java 中。
方法 addAppLocked() 定义如下
final ProcessRecord addAppLocked(ApplicationInfo info, boolean isolated,
String abiOverride) {
.....
if (app.thread == null && mPersistentStartingProcesses.indexOf(app) < 0) {
mPersistentStartingProcesses.add(app);
// 启动 APP
startProcessLocked(app, "added application", app.processName, abiOverride,
null /* entryPoint */, null /* entryPointArgs */);
}
return app;
}
这个方法定义在文件 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java 中。
在 PMS 启动时，扫描安装 APP 是，会过滤不是直接启动的 APP
private PackageParser.Package scanPackageDirtyLI(PackageParser.Package pkg,
final int policyFlags, final int scanFlags, long currentTime, UserHandle user)
throws PackageManagerException {
// Apply policy
if ((policyFlags&PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM) != 0) {
pkg.applicationInfo.flags |= ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM;
//直接启动的 APP
if (pkg.applicationInfo.isDirectBootAware()) {
// we're direct boot aware; set for all components
for (PackageParser.Service s : pkg.services) {
s.info.encryptionAware = s.info.directBootAware = true;
}
for (PackageParser.Provider p : pkg.providers) {
p.info.encryptionAware = p.info.directBootAware = true;
}
for (PackageParser.Activity a : pkg.activities) {
a.info.encryptionAware = a.info.directBootAware = true;
}
for (PackageParser.Activity r : pkg.receivers) {
r.info.encryptionAware = r.info.directBootAware = true;
}
}
}
}
这个方法定义在文件 frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java 中。
总结
文件级加密，比较全盘加密具有一些优点，可以让没有输入凭证的设备可以使用更多的功能。文件级加密分 CE 空间和 DE 空间，CE 空间需要凭证加密方可使用，DE 空间则是设备启动后即可使用。应用如果需要区分 CE 和 DE 空间，需要创建不同的上下文环境 Context。
