Android操作系统获取Root权限原理详细解析
Android操作系统获取Root权限原理详细解析
许多机友新购来的Android机器没有破解过Root权限，⽆法使⽤⼀些需要⾼权限的软件，以及进⾏⼀些⾼权限的操作，其实破解⼿机Root权限是⽐较简单及安全的，破解Root权限的原理就是在⼿机的/system/bin/或/system/xbin/⽬录下放置⼀个可执⾏⽂件“su”，这是⼀个⼆进制⽂件，相当于电脑上的exe⽂件，仅仅在系统中置⼊这个“su”⽂件是不会给⼿机的软件或硬件造成任何故障。
下⾯的代码是android系统原版的su中的部分代码，可以看出只允许getuid()为AID_ROOT和AID_SHELL的进程可以使⽤su进⾏登陆。星际之狼
复制代码代码如下:
<SPAN ><STRONG>/* Until we have something better, only root and the shell can use su. */ myuid = getuid();
if (myuid != AID_ROOT && myuid != AID_SHELL) {
fprintf(stderr,"su: uid %d not allowed to su\n", myuid);
return 1;
}</STRONG></SPAN>
⾯在Superuser这个android程序中的su不再有上⾯的⼀部分，这样任何进程都可以使⽤su进⾏登陆了，有⼀部分android程序要使⽤root权限可能的⽤法类似于（这个也是Superuser中的⼀部分代码）：
复制代码代码如下:
Process process = Runtime().exec("su");
DataOutputStream os = new OutputStream());
2013年网游排行榜os.writeBytes("mount -oremount,rw /dev/block/mtdblock3 /system\n");
os.writeBytes("busybox cp /data/data/com.koushikdutta.superuser/su /system/bin/su\n");
os.writeBytes("busybox chown 0:0 /system/bin/su\n");
os.writeBytes("chmod 4755 /system/bin/su\n");
os.writeBytes("exit\n");
os.flush();
⽽在上⾯提到的Superuser和android程序中的su源码中都有这部分代码：
复制代码代码如下:
if(setgid(gid) || setuid(uid)) {
fprintf(stderr,"su: permission denied\n");
return 1;
}
看上去这⾥就是进⾏权限切换的地⽅了。⾯普通⽤户要能使⽤su，su的权限要是这样：
-rwsr-xr-x. 1 root root 34904 11⽉ 3 2010 /bin/su
这个和电脑版的su上是⼀样的。
从出上⾯的分析可以认为破解android的root权限的实质是：在系统中加⼊⼀个任何⽤户都可能⽤于登陆的su命令。当然这⾸先要取得root权限才能做
端午节放假到。在z4root这个android下的破解android的root权限的程序中有⼀个rageagainstthecage，可能就是设法得到root权限的程序。
第⼆篇⽂章：
如果你进⾏过程序开发，在root过的⼿机上⾯获得root权限的代码如下：
复制代码代码如下:
Process process = Runtime().exec("su");
DataOutputStream os = new OutputStream());
......
os.writeBytes("exit\n");
os.flush();
从上⾯代码我们可以看到⾸先要运⾏su程序，其实root的秘密都在su程序中，《android root权限破解分析》中讲到Android系统默认的su程序只能root和shell可以⽤运⾏su，这个是安全的。如果把这个限
制拿掉，就是root破解了！
下⾯我们仔细分析⼀下程序是怎样获得root权限的，如果对Linux的su命令熟悉的朋友可能知道su程序都设置SUID位，我们查看⼀下我的⼿机（已经root破解）上的su权限设置，
药剂师考试资格我们发现su的所有者和所有组都是root，是其实是busybox的软链接，我们查看busybox的属性发现，其设置了SUID和SGID，并且所有者和所有组都是root。SUID和SGID的作⽤是什么呢？如果你不太清楚，请参考《Linux进程的实际⽤户ID和有效⽤户ID》，这样运⾏busybox的普通⽤户，busybox运⾏过程中获得的是root的有效⽤户。su程序则是把⾃⼰启动⼀个新的程序，并把⾃⼰权限提升⾄root（我们前⾯提到su其实就是busybox，运⾏期它的权限是root，当然也有权限来提升⾃⼰的权限）。
再强调⼀下不光root⼿机上su需要设置SUID，所有的Linux系统上的su程序都需要设置SUID位。请参考⼀下UC服务器的su的权限情况：
我们发现su也设置了SUID位，这样普通⽤户也可以运⾏su程序，su程序会验证root密码，如果正确su程序可以把⽤户权限提⾼的root（因为其设置SUID位，运⾏期是root权限，这样其有权限提升⾃⼰的权限）。
这样我们就可以看出其实Android系统的破解的根本原理就是替换掉系统中的su程序，因为系统中的默认su程序需要验证实际⽤户权限（只有root和 shell⽤户才有权运⾏系统默认的su程序，其他⽤户运⾏都会返回错误）。⽽破解后的su将不检查实际⽤户权限，这样普通的⽤户也将可以运⾏su程序，也可以通过su程序将⾃⼰的权限提升。
到这⾥⼤家对root破解不感到神秘了吧。root破解没有利⽤什么Linux内核漏洞（Linux内核不可能有这么⼤的漏洞存在），可以理解成root 破解就是在你系统中植⼊“⽊马su”，说它是“⽊马”⼀点⼉都不为过，假如恶意程序在系统中运⾏也可以通过su来提升⾃⼰的权限的这样的结果将会是灾难性的。所以⼀般情况下root过⼿机都会有⼀个SuperUser应⽤程序来让⽤户管理允许谁获得root权限，也算是给系统加了⼀层保险吧！
通过上⽂《Android系统root破解原理分析》的介绍⼤家应该明⽩了root破解过程的终极⽬标是替换掉
系统中的su程序。但是要想替换掉系统中su程序本⾝就是需要root权限的，怎样在root破解过程中获得root权限，成为我们研究的重点了。下⾯我们先清点⼀下我们需要破解系统情况，假设需要破解的Android系统具备如下条件：
复制代码代码如下:
1、可以通过adb连接到设备，⼀般意味着驱动程序已经安装。
2、但是adb获得⽤户权限是shell⽤户，⽽不是root。
要想理解root破解过程我们⾸先需要了解⼀下adb⼯具，SDK中包含adb⼯具，设备端有adbd服务程序后台运⾏，为开发机的adb程序提供服务，adbd的权限，决定了adb的权限。具体⽤户可查看/system/core/adb下的源码，查看 Android.mk你将会发现adb和adbd其实是⼀份代码，然后通过宏来编译。
查看adb.c的adb_main函数你将会发现adbd中有如下代码：
复制代码代码如下:
int adb_main(int is_daemon)
{
......
property_get("ro.secure", value, "");
if (strcmp(value, "1") == 0) {
// don't run as root if ro.secure
secure = 1;
......
}
if (secure) {
......
从中我们可以看到adbd会检测系统的ro.secure属性，如果该属性为1则将会把⾃⼰的⽤户权限降级成shell⽤户。⼀般设备出⼚的时候在/default.prop⽂件中都会有：
电脑不能关机了复制代码代码如下:
ro.secure=1
这样将会使adbd启动的时候⾃动降级成shell⽤户。
然后我们再介绍⼀下adbd在什么时候启动的呢？答案是在中配置的系统服务，由init进程启动。我们查看中有如下内容：
复制代码代码如下:
# adbd is controlled by the persist.able system property
service adbd /sbin/adbd
disabled
对Android属性系统少有了解的朋友将会知道，在中配置的系统服务启动的时候都是root权限（因为init进⾏是root权限，其⼦程序也是root）。由此我们可以知道在adbd程序在执⾏：
复制代码代码如下:
/* then switch user and group to "shell" */
setgid(AID_SHELL);
setuid(AID_SHELL);
代码之前都是root权限，只有执⾏这两句之后才变成shell权限的。
这样我们就可以引出root破解过程中获得root权限的⽅法了，那就是让以上⾯setgid和setuid函数执⾏失败，也就是降级失败，那就继续在root权限下⾯运⾏了。
地震英语作文这其实利⽤了⼀个RageAgainstTheCage漏洞，具体分析请参考《Android adb setuid提权漏洞的分析》和《RageAgainstTheCage》。这⾥⾯做⼀个简单说明：
复制代码代码如下:
1、出⼚设置的ro.secure属性为1，则adbd也将运⾏在shell⽤户权限下；
2、adb⼯具创建的进程ratc也运⾏在shell⽤户权限下；
3、ratc⼀直创建⼦进程（ratc创建的⼦程序也将会运⾏在shell⽤户权限下），紧接着⼦程序退出，形
成僵⼫进程，占⽤shell ⽤户的进程资源，直到到达shell⽤户的进程数为 RLIMIT_NPROC的时候（包括adbd、ratc及其⼦程序），这是ratc将会创建⼦进程失败。这时候杀掉adbd，adbd进程因为是 Android系统服务，将会被Android系统⾃动重启，这时候ratc也在竞争产⽣⼦程序。在adbd程序执⾏上⾯setgid和setuid之前，ratc已经创建了⼀个新的⼦进程，那么shell⽤户的进程限额已经达到，则adbd进程执⾏setgid和setuid将会失败。根据代码我们发现失败之后adbd将会继续执⾏。这样adbd进程将会运⾏在root权限下⾯了。
3、这是重新⽤adb连接设备，则adb将会运⾏在root权限下⾯了。
通过上⾯的介绍我们发现利⽤RageAgainstTheCage漏洞，可以使adbd获得root权限，也就是adb获得了root权限。拿到root权限剩下的问题就好办了，复制破解之后的su程序到系统中（见上⽂《Android系统root破解原理分析》的介绍），都是没有什么技术含量的事情了。
其实堵住adbd的这个漏洞其实也挺简单的：
复制代码代码如下:
/* then switch user and group to "shell" */
if (setgid(AID_SHELL) != 0) {
exit(1);
}
if (setuid(AID_SHELL) != 0) {
exit(1);
}
如果发现setgid和setuid函数执⾏失败，则adbd进程异常退出，就把这个漏洞给堵上了。为什么这么多设备都没有堵上这个漏洞呢？我觉得是设备⼚商的策略（不排除傻X的⼚商存在哦），虽然知道怎么封堵漏洞但是就是留着个后门给⼤家，让第三⽅给⾃⼰定制 rom，提⾼⾃⼰系统的易⽤性。
⾄此我们把root的过程和root之后系统情况都进⾏了介绍，相信你也不会对root破解再神秘了吧！

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