Android系统Root与静默安装

时间：2021-02-13 15:52:03

Android系统Root与静默安装

静默安装，指的是安装时无需任何用户干预，直接按默认设置安装应用。因为，它的无需用户干预，很多情况下变成了用户压根不知道，应用不知不觉就安装上了。是在推广上极为流氓的手段，很类似PC上的捆绑安装。正因为静默安装时极为流氓的推广行为，所以，其推广价格也极其高。

Android应用安装有如下四种方式

安装形式 完成方式
系统应用安装 开机时完成，需要加入开机执行的脚本，没有安装界面
网络下载应用安装 通过系统market应用完成，没有安装界面
ADB工具中进行安装 使用pm install命令，没有安装界面。
第三方应用安装 通过SD卡里的APK文件安装，有安装界面，由PackageInstaller.apk应用处理安装及卸载过程的界面。

应用安装的流程及路径

目录 主要功能
/system/app 系统自带的应用程序存放，Root权限才可更改
/data/app 用户程序安装的目录，有删除权限。安装时把apk文件复制到此目录
/data/data 存放应用程序的数据
Data/dalvik-cache 将apk中的dex文件安装到dalvik-cache目录下

安装过程
复制APK安装包到data/app目录下，解压并扫描安装包，把dex文件(Dalvik字节码)保存到dalvik-cache目录，并data/data目录下创建对应的应用数据目录。

卸载过程
删除安装过程中在上述三个目录下创建的文件及目录。

权限声明

Google的安全策略要求任何应用在安装确认的时候应该提示APK安装包的权限，即确认开发者在AndroidManafest.xml中声明的权限。当然，Google在Android上也做了一些操作，允许一些系统内部的应用不经过授权界面直接进行安装。而系统进入安装界面其实也是根据此intent跳转到了PackageInstaller应用来完成权限的提示与安装的。

这里写代码片`我们在应用程序中控制安装应用APP，其实就是发送一个如下的intent。去调用packageinstaller进行安装，具体的操作代码如下：

/* 安装apk */
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(Intent.ACTION_VIEW);
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
intent.setDataAndType(Uri.parse("file://"+ fileName)，
"application/vnd.android.package-archive");
context.startActivity(intent);

对比应用正常安装的流程，静默安装的本质就是去掉如下图所示的用户授权同意安装的过程，直接进行应用安装。

Android系统Root与静默安装

源码分析

阅读过源码后我们知道，系统的安装过程其实是调用了系统中的PackageInstaller来完成的。希望做到静默安装，就是找到一个方法，绕过PackageInstaller中的权限授予提示，继续完成安装的步骤。
所以，思路很简单，我们可以从两方面去操作：

  • 找到PackageInstaller源码，跳过权限授予提醒，直接调用后面的安装API即可完成安装。（这样能够良好的兼容正常安装，不易出错）
  • 使用pm install 命令进行安装。

调用PackageInstaller中隐藏的API

查看PackageInstaller源码我们能够发现，其实PackageInstaller也是通过使用PackageManager进行安装的。调用的是其installPackage方法，但是此方法是一个abstract，且是对外不可见的（hide），

定义如下所示：

public abstractclass PackageManager {
………
/**
 * 安装应用APK文件
 * @param packageURI 待安装的APK文件位置，可以是'file:'或'content:' URI.
 * @param observer 一个APK文件安装状态的观察器
 * @param flags 安装形式 INSTALL_FORWARD_LOCK， INSTALL_REPLACE_EXISTING， INSTALL_ALLOW_TEST.
 * @paraminstallerPackageName APK安装包的PackageName
 */
// @SystemApi
public abstract void installPackage(UripackageURI， PackageInstallObserverobserver，int flags，
        StringinstallerPackageName);
}

且PackageManager与installPackage两者皆为abstract抽象的。其具体实现都在ApplicationPackageManager中，其installPackage中的实现为：

final classApplicationPackageManager extends PackageManager {
   ......

   ApplicationPackageManager(ContextImpl context， IPackageManager pm) {
       mContext = context;
        mPM = pm;
   }

@Override
public void installPackage(Uri packageURI， IPackageInstallObserver observer，intflags， String installerPackageName){
try {
            mPM.installPackage(packageURI， observer， flags， installerPackageName);
        } catch (RemoteException e) {
// Should never happen!
        }
   }
}

可见调用的installPackage方法为IPackageManager中的installPackage方法。在ContextImpl中通过调用
ActivityThread.getPackageManager()获得IPackageManager实例对象。而在在ActivityThread.getPackageManager()方法中，是调用SystemService中的名为package的Service来实例化的。代码如下：

staticIPackageManager sPackageManager;

public staticIPackageManager getPackageManager() {
if (sPackageManager != null) {
return sPackageManager;
   }
   IBinder b = ServiceManager.getService("package");
   sPackageManager = IPackageManager.Stub.asInterface(b);
return sPackageManager;
}

因为，installPackage是系统的API，为了使用PackageManagerService.installPackage()，考虑通过反射机制可以调用installPackage()。

但其中难以得到的是其参数中的IPackageInstallObserver类型，我们看来一下IPackageInstallObserver，发现IPackageInstallObserver是由aidl文件定义的。这个也难不倒我们，通过aidl文件的特性，将IPackageInstallObserver.aidl文件拷到本地程序中，可以得到类IPackageInstallObserver.calss，通过它反射出installPackage()方法。

但在invoke调用该方法时，却无法得到IPackageInstallObserver的实例对象，IPackageInstallObserver的实例对象必须通过IPackageInstallObserver.Stub.asInterface(Binder binder)方式得到，无法得到与其绑定的Binder对象，因而无法执行反射出来的方法。

其次，应为是系统API，需要声明安装应用的权限：android.permission.INSTALL_PACKAGES。当时这类比较敏感的权限不是说声明系统就会给予的，还需要我们的安装包APK文件拥有与系统相同的签名，才能完成静默安装操作。这个方式的静默安装，对于广泛的推广应用是不现实的。

使用pm命令安装

pm 命令是Android里面PackageManage的命令行，用于安装包的操作。而系统也主要是提供我们在adb
shell中进行使用pm命令，因此pm命令也存在与“/system”目录下，当然，拥有了Root权限后的应用程序就能够使用它进行静默安装了。

具体的操作代码如下所示：

// xxx.apk放置在内置储存的根目录下
execCommand("system/bin/pminstall -r " + "sdcard/xxx.apk");
// 执行command
public booleanexecCommand(String cmd) {
   Process process = null;
try {
        process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
        process.waitFor();
   } catch (Exception e) {
return false;
   } finally {
try {
           process.destroy();
        } catch (Exception e) {
        }
   }
return true;
}

pm命令源码目录：
/frameworks/base/cmds/pm/src/com/android/commands/pm/Pm.java，

我们查看其源码，如下：

public finalclass Pm {
   IPackageManager mPm;
   IUserManager mUm;

private WeakHashMap<String， Resources> mResourceCache
            = new WeakHashMap<String， Resources>();

private String[] mArgs;
private int mNextArg;
private String mCurArgData;

private static final String PM_NOT_RUNNING_ERR =
"Error: Could not access thePackage Manager. Is the systemrunning?";

public static void main(String[] args) {
new Pm().run(args);
   }

/**
 * 解析命令参数
 * @param args 参数
 */
public void run(String[] args) {
boolean validCommand = false;
if (args.length < 1) {
            showUsage();
return;
        }

        mUm =IUserManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("user"));
        mPm =IPackageManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("package"));
if (mPm == null) {
           System.err.println(PM_NOT_RUNNING_ERR);
return;
        }


        ......

if("install".equals(op)) {
            runInstall();
return;
        }

        ......
   }

/**
 * 开始安装
 */
private void runInstall() {
        ......

// 安装逻辑的具体调用
        PackageInstallObserver obs = newPackageInstallObserver();
try {
            VerificationParamsverificationParams = new VerificationParams(verificationURI，
                    originatingURI， referrerURI， VerificationParams.NO_UID，null);

           mPm.installPackageWithVerificationAndEncryption(apkURI， obs， installFlags，
                    installerPackageName， verificationParams， encryptionParams);

synchronized (obs) {
while (!obs.finished) {
try {
                        obs.wait();
                    } catch(InterruptedException e) {
                    }
                }
if (obs.result ==PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED) {
                   System.out.println("Success");
                } else {
                    System.err.println("Failure["
                            +installFailureToString(obs.result)
                            + "]");
                }
            }
        } catch (RemoteException e) {
            System.err.println(e.toString());
           System.err.println(PM_NOT_RUNNING_ERR);
        }
   }

   ......
}

发现其实pm命令也是调用了PackageManager中的安装方法，只不过是一个验证和加密的方法installPackageWithVerificationAndEncryption进行安装的。即，它的安装过程与PackageInstaller是一样的。

而我们安装应用APP的时候，可以是自己的APK安装包文件存储在两个地方“data/app”与“system/app”下，静默安装的时候一般情况都是选择将自己的APK文件push到“system/app”目录下， 因为此目录是系统应用的目录，在此目录下的恶意应用，进行偷发短信、窃取邮件等操作，用户是很难察觉的。

删除预装

大部分的普通用户Root手机的主要目的就是删除系统预先安装的应用程序，要删除它们，我们首先要知道什么是预装应用，它们存放在哪里。或者我们换一个思路来看看，系统制造商将应用程序的APK文件存放在哪里才能变为系统的应用。

1. 系统默认的常规应用存放处

Android系统的捆绑应用软件基本安装在“/system/app”文件夹下，删除下面的对应的了第三方软件APK文件即可完美卸载。我们知道“/system”是系统的目录，对此目录进行操作需要Root权限，所以我们删除预装应用需要Root手机。每个系统程序基本上都是成对的，对应的删除掉后缀分别是.apk 和.odex（优化过的dex文件）文件即可删除预装应用。

如下图，使用了Root Explorer查看“/system/app”目录。则能够看到了系统中的所有的系统内置应用程序。
Android系统Root与静默安装

2. 修改系统引导的预装

对于存放Apk文件到”/system/app“目录下已经是很普通的预装方式了，这就导致了，预装应用很容易就被卸载掉。恶意的手机ROM就会想着更加恶心的方法来留住预装应用，比如修改系统ROM的逻辑，让系统在开机的时候检测一下自己的预装是否完整然后重新安装。那么，当然系统预装应用的安装文件也会在另一个保存一份。

这类的预装应用，又称为“开机静默安装”，常用的方式就是修改init.rc，添加一个开机执行的脚本，在脚本中调用一个Service使用pm install命令批量安装应用。
如，自顶一个一个init.local.rc内容如下：

#Preinstall
onproperty:dev.bootcomplete=1
         start loadpreinstalls

serviceloadpreinstalls /system/bin/logwrapper /system/bin/loadpreinstalls.sh
         disabled
         oneshot

在系统的init.rc脚本中调用init.local.rc如下：

#在sysinit前面加
# Include extrainit file
             import /system/etc/init.local.rc

         而具体的预装脚本存在/system/bin/ loadpreinstalls.sh

# do preinstall job
if [ ! -e /data/.notfirstrun ]
then
echo "dopreinstall sys" >> /system/log.txt
#安装/system/preinstall下的所有apk文件
    APKLIST=`ls /system/preinstall/*.apk`
for INFILES in $APKLIST
do
echo  setup package:$INFILES
     pm install -r $INFILES
done

echo "dopreinstall sd" >> /system/log.txt
#安装/sdcard/preinstall下的所有apk文件
   APKLIST=`ls /sdcard/preinstall/*.apk`
for INFILES in $APKLIST
do
echo  setup package:$INFILES
     pm install -r $INFILES
done
echo "do preinstall ok" >> /system/log.txt
   busybox touch /data/.notfirstrun   
fi

echo "============================================">> /system/log.txt
exit

此方式做预装用户在使用Root后删除掉/system/app下的已安装应用后，系统重启后又会执行启动脚本自动重装预装应用回来，且预装apk文件的存放目录根据不同的系统ROM还不一样，是极为流氓的推广策略。当然，我们通过分析已经看到了，如果要删除此类的预装应用，只需要全盘的扫描apk文件再进行删除即可。

/*
* @author zhoushengtao(周圣韬)
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