手机Root后,最重要的是,给手机安装了su程序和superuser apk。 su一般被安装在/system/xbin 或者 /system/bin 下面,su文件的权限如下:


# ls su -l

ls su -l

-rwsr-sr-x 1 root root 26336 Aug 1 2008 su


这里可以看到,su的Owner和Group分别为Root,Root。 Other用户具有exeute权限,另外,su设置了suid和sgid,这个非常重要,后面会详述,这个使得Su进程可以提升自身的EUID。


我们这里以RootExplorer为例,看是如何申请和提升权限的:


首先,ps一下,可以看到root explorer的信息,这里第一列是UID,更加准确的,应该是EUID。

app_73 1143 103 301620 39944 ffffffff 400194c4 S com.speedsoftware.rootexp

lorer


这里可以看到,Root Explorer的EUID=10073(App Base是从10000开始的)


然后,Root Explorer通过Runtime方式,使用shell 命令行运行了“su”, 所以,会有一个Root Explorer启动的sh:


app_73 1159 1143 764 376 c003e454 4001cf94 S /system/bin/sh


default情况下,进程的UID是继承的,这里sh的PPID是1143,说明是RootExplorer启动的。


RootExplorer通过类似下面的代码运行“su”:

p = Runtime.getRuntime().exec("su");


所以,1159 PID的sh会启动su,这里需要注意的是,su进程的Real UID是10073,因为继承自parent,但是,其EUID却提升为了ROOT,这就是由于SUID被设置的原因。 由于su进程的EUID是ROOT,所以导致了su可以做很多高权限的事情。


su会通过:


sprintf(sysCmd, "am start -a Android.intent.action.MAIN -n com.koushikdutta.superuser/com.koushikdutta.superuser.SuperuserRequestActivity --ei uid %d --ei pid %d > /dev/null", g_puid, ppid);

if (system(sysCmd))

return executionFailure("am.");


启动SuperUser Request Activity来询问用户是否授权当前应用,如果否的话,则su将return 结束, 否则su会继续运行。


得到用户许可后(通过sqlite和SuperUser Request Activity交流用户许可),su会将自己的Real UID也设置为ROOT:


if(setgid(0) || setuid(0))

return permissionDenied();


由于su的EUID是ROOT,所以su有权限执行以上代码,执行完后su进程的Real UID,effective UID都变成了ROOT。 这里为什么要同时提升Real UID的权限,后面会说明。


然后,su会启动一个额外的sh来运行用户的指令:


char *exec_args[argc + 1];

exec_args[argc] = NULL;

exec_args[0] = "sh";

int i;

for (i = 1; i < argc; i++)

{

exec_args[i] = argv[i];


}

execv("/system/bin/sh", exec_args);

return executionFailure("sh");



这里非常关键的代码是execv! 这里没有使用fork,而是直接使用execv,这将导致不会创建新的进程运行sh p_w_picpath,而是直接在当前su的进程空间load并执行sh p_w_picpath。 所以,return executionFailure("sh"); 正常情况下是永远不会被执行的,执行完execv后,就开始直接sh的代码了。


这里可以看到,由于复用su当前进程来运行sh,使得sh运行的进程的EUID,Real UID都是ROOT,那么,任何操作都可以执行了。 如果不提升Real UID为Root的话,那么只要sh运行中通过启动外部程序的方式来完成操作的话,就会出现权限问题,因为新启动的进程只会继承父进程的Real UID,而不是EUID,那么新起的进程的Real UID=EUID= parent RealUID != ROOT,那么某些操作可能有问题。 所以,su把自己的Real UID也提升为ROOT后,则不管启动后的任何代后的子进程执行操作,都是以ROOT的权限运行。


RootExplorer通过得到sh流后,就可以通过该流执行任何shell指令了:


try {

// Preform su to get root privledges

p = Runtime.getRuntime().exec("su");


// Attempt to write a file to a root-only

DataOutputStream os = new DataOutputStream(p.getOutputStream());

os.writeBytes("echo \"Do I have root?\" >/system/sd/temporary.txt\n");


// Close the terminal

os.writeBytes("exit\n");

os.flush();



通过ps也可以明显看到su变成了sh,如下,


app_73 1143 103 301620 39944 ffffffff 400194c4 S com.speedsoftware.rootexp

lorer

app_73 1159 1143 764 376 c003e454 4001cf94 S /system/bin/sh

root 1161 1159 772 388 c012e760 4007c578 S sh


这里的PID=1161的进程其实是su(可以通过打log验证),当执行execv("/system/bin/sh", exec_args);后,进程名就变成了sh。当然进程EUID不变,仍然是ROOT。


通过cat 进程的proc信息,我们也可以看到其实RootExplorer自身的UID或者权限根本没有被提升(这是和linux上执行su不一样的地方),


root@Android:/proc/1143 # cat status

cat status

Name: re.rootexplorer

State: S (sleeping)

Tgid: 1143

Pid: 1143

PPid: 103

TracerPid: 0

Uid: 10073(Real) 10073(Effecttive) 10073(saved) 10073

Gid: 10073 10073 10073 10073


而su演变成的sh,却是具有所有的ROOT UID:


root@android:/proc/1161 # cat status

cat status

Name: sh

State: S (sleeping)

Tgid: 1161

Pid: 1161

PPid: 1159

TracerPid: 0

Uid: 0 0 0 0

Gid: 0 0 0 0


总结: Android中App授权获取Root权限,其实不是App自身的权限提升了,而是通过具有ROOT权限的sh流来执行shell命令