【APK安全】Android 权限校验核心风险与防御指南

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前言

Android 权限机制是保障 APP 与系统安全的 “第一道闸门”—— 通过 AndroidManifest 声明权限、运行时校验权限，限制 APP 仅能访问其 “必要功能” 对应的资源（如相机、位置、跨进程数据）。但权限校验的安全性依赖两大关键：配置的合法性（uid=1000 的系统 UID 不可滥用）与校验方法的正确性（如必须使用 checkCallingPermission 而非包名判断）。

实际开发中，开发者常因对 “uid=1000 的特殊性” 认知不足、误用不安全的校验方法（如仅通过包名判断可信来源），导致权限绕过漏洞 —— 攻击者可伪造系统 UID、伪装可信 APP 包名，非法获取高权限（如读取系统数据）或访问私有资源（如用户隐私文件）。

本文将拆解三大核心权限风险，提供规范的校验方案与测试方法。

一、Android 权限校验的核心风险场景

Android 权限校验的风险本质是 “权限边界失控”—— 要么配置突破系统限制（如普通 APP 试图使用系统 UID），要么校验方法无法抵御伪造（如仅判断包名），最终导致权限机制失效。以下结合实际案例解析：

1. 风险 1：AndroidManifest 滥用 uid=1000（系统 UID 提权与兼容性崩溃）

风险本质（uid=1000 的特殊性）

Android 系统中，每个 APP 安装后会被分配唯一的 “用户 ID（UID）”，用于隔离不同 APP 的资源访问权限：

• 普通 APP 的 UID：默认从 10000 开始（如 com.example.app 的 UID 可能为 10045），仅拥有自身私有目录与声明的普通权限；

• 系统 UID（uid=1000）：仅系统进程（如 SystemUI、Settings）、带系统签名的 APP 可使用，拥有 “访问系统核心资源” 的高权限（如修改系统设置、读取所有 APP 数据）；

• 配置方式：需在 AndroidManifest 中声明<manifest android:sharedUserId="android.uid.system">，且必须使用系统签名编译，否则无法安装。

风险点在于：

• 普通 APP 误配置：未了解 uid=1000 的系统属性，盲目添加sharedUserId=“android.uid.system”，导致 APP 因无系统签名而安装失败；

• 恶意 APP 试图提权：通过伪造系统签名、修改 AndroidManifest，试图获取 uid=1000 权限，若系统存在签名漏洞，可能成功提权并窃取系统数据。

典型案例 1：普通 APP 误配置系统 UID 导致安装失败

某工具类 APP 开发者为 “获取系统级文件访问权限”，在 AndroidManifest 中误配置系统 UID：

<!-- 风险配置：普通APP声明系统UID，无系统签名 -->
<manifestxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"package="com.example.toolapp"android:sharedUserId="android.uid.system"> <!-- 错误配置：普通APP使用系统UID --><uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" /><!-- 其他配置... -->
</manifest>

后果：

1. APP 编译后无系统签名（普通开发者无法获取厂商系统签名）；

2. 安装时系统校验发现 “声明系统 UID 但无系统签名”，直接拒绝安装，提示 “安装失败：应用未获得系统授权”；

3. 即使通过 root 设备强制推送 APK，启动时系统也会因 UID 权限不匹配，触发SecurityException导致 APP 崩溃。

典型案例 2：恶意 APP 伪造系统 UID 试图提权

某恶意 APP 利用 Android 7.0 以下的签名校验漏洞，伪造系统签名并配置 uid=1000：

<!-- 恶意配置：伪造系统UID与签名 -->
<manifestpackage="com.example.malicious"android:sharedUserId="android.uid.system"><uses-permission android:name="android.permission.WRITE_SETTINGS" /> <!-- 系统级权限 -->
</manifest>

攻击流程：

1. 利用系统签名漏洞（如旧版本signapk.jar工具缺陷），生成伪造的系统签名文件；

2. 用伪造签名编译恶意 APP，安装到 Android 7.0 以下设备；

3. 因系统漏洞，APP 成功获取 uid=1000，拥有系统级权限；

4. 调用Settings.System.putInt()修改系统设置（如禁用 WiFi、篡改屏幕亮度），或读取/data/system/users/0/settings_ssaid.xml获取所有 APP 的 SSAID（设备唯一标识）。

2. 风险 2：权限校验依赖不安全方法

风险本质（不安全校验方法的共性问题）

Android 跨进程调用（如 Service、ContentProvider）时，需校验调用者是否拥有合法权限。系统推荐的唯一可靠方法是checkCallingPermission(String permission)，但部分开发者会使用 “看似可行” 的替代方法，这些方法存在 “可伪造性” 缺陷：

• 不安全方法 1：getCallingPackage()判断包名 —— 调用者可通过动态代理、Hook 等手段伪造包名（如将恶意 APP 包名伪装成 “com.example.trusted”）；

• 不安全方法 2：getCallingUid()判断 UID 范围 —— 普通 APP 的 UID 可通过修改系统配置（root 设备）篡改，且无法区分 “合法 APP” 与 “恶意 APP” 的同范围 UID；

• 不安全方法 3：忽略校验直接执行 —— 跨进程接口未做任何权限校验，任何 APP 均可调用。

这些方法的核心问题是 “未依赖系统权限机制的底层校验”，仅通过上层可篡改的标识（包名、UID）判断，易被攻击者绕过。

典型案例：依赖 getCallingPackage () 判断可信 APP 导致权限绕过

某金融 APP 的跨进程服务（PaymentService），通过判断调用者包名是否为 “com.example.official” 来允许支付操作，未使用 checkCallingPermission：

// 风险代码：依赖包名判断可信来源，无权限校验
public class PaymentService extends Service {private static final String TRUSTED_PACKAGE = "com.example.official";@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent) {return new PaymentBinder();}public class PaymentBinder extends IPaymentService.Stub {@Overridepublic void submitPayment(String orderId, String password) throws RemoteException {// 不安全校验：仅判断调用者包名String callingPackage = getCallingPackage();if (TRUSTED_PACKAGE.equals(callingPackage)) {// 无权限校验，直接执行支付操作executePayment(orderId, password);} else {throw new SecurityException("非法调用者：" + callingPackage);}}}
}

攻击者通过伪造包名绕过校验：

1. 开发恶意 APP，使用动态代理 Hook getCallingPackage()方法，使其返回 “com.example.official”；
2. 绑定金融 APP 的 PaymentService，调用submitPayment(“hacker_order”, “fake_pwd”)；
3. 服务的getCallingPackage()被 Hook 返回可信包名，跳过校验；
4. 服务执行支付操作，将伪造的 “hacker_order” 标记为 “已支付”，导致金融 APP 财务对账异常。

3. 风险 3：checkCallingUriPermission 使用不当（URI 权限校验失效）

风险本质（URI 权限校验的核心逻辑）

checkCallingUriPermission(Uri uri, int modeFlags)用于校验 “调用者是否拥有访问特定 URI 资源的权限”，常见于 ContentProvider 场景（如 APP 通过 ContentProvider 向其他 APP 共享数据）。风险点在于：

• 未指定具体 Uri：校验时使用Uri.parse("content://*")（通配符 URI），导致调用者可访问所有 URI 资源；

• 错误设置 modeFlags：modeFlags（如Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION）与实际所需权限不匹配（如需要读权限却校验写权限）；

• 忽略返回值判断：未检查checkCallingUriPermission的返回值（PackageManager.PERMISSION_GRANTED/DENIED），直接允许访问。

这些问题会导致 “URI 权限隔离失效”，调用者可访问未授权的私有数据（如用户通讯录、短信）。

典型案例：未指定 Uri 类型导致私有数据被非法访问

某社交 APP 的 ContentProvider（UserProvider），用于共享用户资料，但 checkCallingUriPermission 使用通配符 URI：

// 风险代码：URI权限校验使用通配符，未指定具体Uri
public class UserProvider extends ContentProvider {private static final UriMatcher URI_MATCHER = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);static {// 注册合法URI：content://com.example.social/user/profile（用户资料）URI_MATCHER.addURI("com.example.social", "user/profile", 1);// 注册敏感URI：content://com.example.social/user/message（用户私信）URI_MATCHER.addURI("com.example.social", "user/message", 2);}@Overridepublic Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {// 风险1：使用通配符URI校验，而非当前请求的uriint permission = checkCallingUriPermission(Uri.parse("content://*"), // 通配符：允许访问所有URIIntent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION);// 风险2：未判断permission返回值，直接执行查询int match = URI_MATCHER.match(uri);if (match == 1) {return queryUserProfile(); // 合法：查询用户资料} else if (match == 2) {return queryUserMessage(); // 敏感：查询用户私信}return null;}
}

攻击者通过访问敏感 URI 窃取私信：

1. 恶意 APP 获取 “访问用户资料” 的 URI 权限（社交 APP 通过grantUriPermission授予）；
2. 恶意 APP 构造敏感 URI：content://com.example.social/user/message，调用 UserProvider 的 query 方法；
3. 因 ContentProvider 使用通配符 URI 校验，checkCallingUriPermission返回PERMISSION_GRANTED；
4. 恶意 APP 成功查询到用户私信内容，导致隐私泄露。

二、权限校验安全防御方案

针对上述风险，需围绕 “配置合法、校验可靠、权限最小” 三大原则，结合 Android 系统权限机制的底层逻辑，制定防御方案：

1. uid=1000 的安全管控：禁止普通 APP 配置 + 系统 APP 权限收敛

核心措施

• 普通 APP：严禁在 AndroidManifest 中声明android:sharedUserId=“android.uid.system”，若需访问系统资源，通过系统提供的公开 API（如Settings.Secure）而非提权；

• 系统 APP（需系统签名）：配置 uid=1000 后，仅申请必要的系统权限，避免过度授权；

• 运行时检测：系统 APP 启动时，通过Process.myUid()确认当前 UID 为 1000，避免被篡改；

• 签名校验：系统 APP 在跨进程调用时，额外校验调用者的签名是否为系统签名，双重保障。

安全实现代码（检测系统 UID 与权限校验）

// 系统APP的安全检测逻辑
public class SystemAppSecurityUtils {// 系统签名的SHA-256哈希值（预存，从系统证书提取）private static final String SYSTEM_SIGN_HASH = "a1b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5d6e7f8a9b0c1d2e3f4a5b6c7d8e9f0a1b2";/*** 系统APP启动时检测UID是否合法（防止被篡改）*/public static boolean checkSystemUidValid(Context context) {int currentUid = Process.myUid();// 校验当前UID是否为系统UID（1000）if (currentUid != 1000) {Log.e("SystemSecurity", "非法UID：" + currentUid + "，系统APP需为1000");return false;}// 额外校验APP签名是否为系统签名（防止伪造系统APP）return checkAppSignature(context, SYSTEM_SIGN_HASH);}/*** 校验APP签名是否匹配目标哈希值*/private static boolean checkAppSignature(Context context, String targetHash) {try {PackageInfo packageInfo = context.getPackageManager().getPackageInfo(context.getPackageName(), PackageManager.GET_SIGNATURES);Signature[] signatures = packageInfo.signatures;if (signatures == null || signatures.length == 0) {return false;}// 计算签名的SHA-256哈希值MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");byte[] signatureBytes = signatures[0].toByteArray();digest.update(signatureBytes);String appSignHash = bytesToHex(digest.digest());// 比对哈希值（忽略大小写）return targetHash.equalsIgnoreCase(appSignHash);} catch (Exception e) {Log.e("SystemSecurity", "签名校验异常", e);return false;}}private static String bytesToHex(byte[] bytes) {StringBuilder sb = new StringBuilder();for (byte b : bytes) {sb.append(String.format("%02x", b));}return sb.toString();}
}// 系统APP启动页调用检测
public class SystemAppSplashActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);// 启动时检测UID与签名合法性if (!SystemAppSecurityUtils.checkSystemUidValid(this)) {finish(); // 非法则退出APPreturn;}// 合法则进入主页面startActivity(new Intent(this, SystemAppMainActivity.class));finish();}
}

2. 规范使用 checkCallingPermission：跨进程权限校验的唯一可靠方案

核心措施

• 跨进程场景必用：Service、ContentProvider、BroadcastReceiver 的跨进程调用，必须使用checkCallingPermission校验调用者是否拥有指定权限；

• 校验时机前置：在执行核心逻辑（如支付、数据查询）前先校验，避免执行部分逻辑后因权限不足中断；

• 处理返回值：严格判断返回值是否为PackageManager.PERMISSION_GRANTED，非授权则抛出SecurityException；

• 动态权限适配：Android 6.0（API 23）后，需确保调用者已获取 “危险权限” 的运行时授权，checkCallingPermission会自动判断动态权限状态。

合规代码示例（跨进程服务权限校验）

// 安全的支付服务：使用checkCallingPermission校验权限
public class SecurePaymentService extends Service {// 自定义高风险权限（需在AndroidManifest中声明）private static final String PERMISSION_SUBMIT_PAYMENT = "com.example.permission.SUBMIT_PAYMENT";@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent) {return new SecurePaymentBinder();}public class SecurePaymentBinder extends IPaymentService.Stub {@Overridepublic void submitPayment(String orderId, String password) throws RemoteException {// 前置权限校验：使用checkCallingPermissionint permission = checkCallingPermission(PERMISSION_SUBMIT_PAYMENT);if (permission != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {throw new SecurityException("调用者无支付权限，需申请" + PERMISSION_SUBMIT_PAYMENT);}// （可选）双重校验：结合签名判断（针对高敏感操作）String callingPackage = getCallingPackage();if (!checkCallingPackageSignature(callingPackage)) {throw new SecurityException("调用者签名非法");}// 执行支付逻辑executePayment(orderId, password);}}// 校验调用者包名的签名（额外保障，避免权限被非法授予）private boolean checkCallingPackageSignature(String packageName) {// 逻辑同前文SystemAppSecurityUtils.checkAppSignature，校验包名对应的签名是否为可信签名// （此处省略具体实现，需预存可信APP的签名哈希值）return true;}
}

// AndroidManifest中声明自定义权限（高风险，签名权限）
<permissionandroid:name="com.example.permission.SUBMIT_PAYMENT"android:protectionLevel="signature" /> <!-- 仅同签名APP可获取该权限 -->
<uses-permission android:name="com.example.permission.SUBMIT_PAYMENT" />

3. checkCallingUriPermission 正确用法：明确 Uri 与权限类型

核心措施

• 使用请求的具体 Uri：校验时传入当前调用的uri参数，而非通配符或固定 Uri；

• 匹配 modeFlags 与权限需求：需要读权限则使用Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION，写权限使用Intent.FLAG_GRANT_WRITE_URI_PERMISSION；

• 强制判断返回值：仅当返回PackageManager.PERMISSION_GRANTED时允许访问，否则拒绝；

• 结合 URI 匹配器：使用UriMatcher限制合法 URI，避免非预期 URI 的访问。

代码示例（ContentProvider URI 权限校验）

// 安全的用户ContentProvider：正确使用checkCallingUriPermission
public class SecureUserProvider extends ContentProvider {private static final UriMatcher URI_MATCHER = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);// 仅注册合法URI，拒绝敏感URI的外部访问static {URI_MATCHER.addURI("com.example.social", "user/profile", 1); // 合法：用户资料（允许外部访问）// 敏感URI（用户私信）不注册外部访问，仅内部使用}@Overridepublic Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {// 先校验URI是否在合法列表中int match = URI_MATCHER.match(uri);if (match != 1) {throw new SecurityException("非法URI：" + uri);}// 正确使用checkCallingUriPermission：传入当前uri+读权限flagint permission = checkCallingUriPermission(uri, // 传入当前请求的具体URI，非通配符Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION // 匹配读权限需求);// 严格判断返回值，非授权则拒绝if (permission != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {throw new SecurityException("无访问" + uri + "的权限");}// 权限合法，执行查询（仅返回用户资料，无敏感数据）return queryUserProfile(projection, selection, selectionArgs, sortOrder);}// 仅查询用户公开资料（如昵称、头像，无私信、手机号）private Cursor queryUserProfile(String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {// 具体查询逻辑...return null;}
}

4. 禁用不安全的校验方法：替代方案与风险规避

核心措施（不安全方法清单与替代方案）

不安全校验方法	风险点	替代方案（安全方法）
getCallingPackage()判断包名	包名可通过 Hook、动态代理伪造	1. checkCallingPermission校验权限；2. 结合checkAppSignature校验签名（双重保障）
getCallingUid()判断 UID 范围	UID 可通过 root 设备篡改，无法区分可信性	1. checkCallingPermission校验权限；2. 系统 APP 可结合Process.myUid() == 1000判断
忽略校验直接执行	任何 APP 均可调用，无权限限制	强制使用checkCallingPermission/checkCallingUriPermission校验
checkSelfPermission()跨进程校验	仅校验自身权限，不校验调用者权限	跨进程场景必须使用checkCallingPermission（而非checkSelfPermission）

代码示例（替代不安全的包名判断）

// 替代getCallingPackage()的安全逻辑
private void secureCheckCallingSource() {// 优先校验权限（核心保障）int permission = checkCallingPermission("com.example.permission.TRUSTED_ACCESS");if (permission != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {throw new SecurityException("无可信访问权限");}// （可选）额外校验签名（针对高敏感场景）String callingPackage = getCallingPackage();if (callingPackage == null) {throw new SecurityException("无法获取调用者包名");}// 预存可信APP的包名与签名哈希映射Map<String, String> trustedApps = new HashMap<>();trustedApps.put("com.example.official", "trusted_sign_hash_123");if (!trustedApps.containsKey(callingPackage)) {throw new SecurityException("调用者包名不在可信列表");}// 校验调用者签名是否匹配预存哈希if (!checkAppSignature(getContext(), callingPackage, trustedApps.get(callingPackage))) {throw new SecurityException("调用者签名不匹配");}
}// 校验指定包名的APP签名
private boolean checkAppSignature(Context context, String packageName, String targetHash) {// 逻辑同前文，计算packageName对应的签名哈希并比对// （此处省略具体实现）return true;
}

三、权限校验安全测试方法

权限校验的测试需覆盖 “配置合法性” 与 “校验可靠性”，结合静态审核与动态绕过模拟，确保无漏洞：

1. 静态测试（配置与代码审核）

• uid=1000 配置检测：

1. 检查 AndroidManifest 是否存在android:sharedUserId=“android.uid.system”，普通 APP 若有则标记为高风险；
2. 系统 APP 需确认是否有checkSystemUidValid等 UID 与签名检测逻辑；

• 权限校验方法检测：

1. 搜索跨进程场景（Service、ContentProvider）的代码，确认是否使用checkCallingPermission/checkCallingUriPermission；
2. 若存在getCallingPackage()/getCallingUid()单独判断，标记为不安全，需替换为系统推荐方法；
3. 检查checkCallingUriPermission是否使用具体 Uri，而非通配符；

• 权限声明检测：

1. 确认自定义权限的protectionLevel是否合理（高风险权限设为signature，普通权限设为normal）。

2. 动态测试（权限绕过模拟）

• uid=1000 提权测试：

1. 对普通 APP，尝试添加sharedUserId="android.uid.system"并编译，验证是否安装失败；
2. 在 root 设备上，使用pm install -t -r --uid 1000 malicious.apk强制安装恶意 APP，验证系统是否拦截。

• 权限绕过测试：

1. 开发测试 APP，通过 Hook getCallingPackage()伪造可信包名，调用目标 APP 的跨进程接口，验证是否被checkCallingPermission拦截；
2. 对 ContentProvider，构造未授权的 URI（如敏感数据 URI），调用 query 方法，验证是否被checkCallingUriPermission拒绝；

四、总结：权限校验的核心原则

Android 权限校验的安全防御，需紧扣 “依赖系统、最小权限、双重保障” 三大核心原则，避免因配置失误或方法误用导致权限机制失效：

1. 依赖系统底层校验：跨进程权限校验必须使用checkCallingPermission/checkCallingUriPermission，禁用包名、UID 等上层可伪造的标识判断 —— 系统方法基于底层权限机制，可抵御大部分伪造攻击；
2. uid=1000 严格管控：普通 APP 严禁配置系统 UID，系统 APP 需通过 UID + 签名双重检测，避免提权漏洞；
3. 权限最小化：仅申请业务必需的权限，自定义权限按风险等级设置protectionLevel（高风险用signature），减少权限泄露面；
4. 校验前置且严格：核心逻辑执行前必须完成权限校验，严格判断返回值，不遗漏任何非授权场景。