ATM的應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制概念介紹

一、背景

隨著智能終端時(shí)代的到來(lái)以及各類智能終端產(chǎn)品的日益普及，社會(huì)對(duì)于隱私保護(hù)意識(shí)也大幅提升，保護(hù)用戶個(gè)人數(shù)據(jù)和隱私的安全已成為操作系統(tǒng)的核心功能之一。 而應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制就是系統(tǒng)保障用戶隱私和數(shù)據(jù)不被濫用的一道堅(jiān)實(shí)的安全屏障。但目前應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制普遍面臨權(quán)限濫用和缺失跨設(shè)備訪問(wèn)控制場(chǎng)景等問(wèn)題。 針對(duì)以上問(wèn)題， OpenAtom OpenHarmony（簡(jiǎn)稱“OpenHarmony”）構(gòu)建 了ATM(AccessTokenManager，總體管理服務(wù))，用于提供應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制能力。ATM通過(guò)對(duì)應(yīng)用進(jìn)行分級(jí)，執(zhí)行最小授權(quán)原則，避免了權(quán)限濫用問(wèn)題；同時(shí)支持跨平臺(tái)執(zhí)行權(quán)限訪問(wèn)控制功能，以便滿足分布式應(yīng)用場(chǎng)景。 注：由于篇幅有限，本文將主要介紹單設(shè)備場(chǎng)景下的應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制。

二、ATM的應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制概念介紹

1. 應(yīng)用權(quán)限

默認(rèn)情況下，應(yīng)用只能訪問(wèn)有限的系統(tǒng)資源。但某些情況下，應(yīng)用為了擴(kuò)展功能，需要訪問(wèn)額外的系統(tǒng)或其他應(yīng)用的數(shù)據(jù)（包括用戶個(gè)人數(shù)據(jù)）、功能。系統(tǒng)或應(yīng)用也必須以明確的方式對(duì)外提供接口來(lái)共享其數(shù)據(jù)或功能。OpenHarmony 提供了一種訪問(wèn)控制機(jī)制來(lái)保護(hù)這些數(shù)據(jù)或功能不被非法使用，這種訪問(wèn)控制機(jī)制就是應(yīng)用權(quán)限。

應(yīng)用權(quán)限保護(hù)的對(duì)象可以分為數(shù)據(jù)和功能：

●數(shù)據(jù)包含了個(gè)人數(shù)據(jù)（如照片、通訊錄、日歷、位置等）、設(shè)備數(shù)據(jù)（如設(shè)備標(biāo)識(shí)、相機(jī)、麥克風(fēng)等）、應(yīng)用數(shù)據(jù)。

●功能則包括了設(shè)備功能（如打電話、發(fā)短信、聯(lián)網(wǎng)等）、應(yīng)用功能（如彈出懸浮框、創(chuàng)建快捷方式等）等。

應(yīng)用權(quán)限是應(yīng)用訪問(wèn)操作某種對(duì)象的通行證。當(dāng)應(yīng)用訪問(wèn)操作目標(biāo)對(duì)象時(shí)，目標(biāo)對(duì)象會(huì)對(duì)應(yīng)用進(jìn)行權(quán)限檢查，如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)權(quán)限，則訪問(wèn)操作將被拒絕。

2.應(yīng)用

應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制中所指的應(yīng)用，按可信程度從高到低的順序進(jìn)行劃分，可以分為：系統(tǒng)服務(wù)、系統(tǒng)應(yīng)用、系統(tǒng)預(yù)置特權(quán)應(yīng)用、同簽名應(yīng)用、系統(tǒng)預(yù)置普通應(yīng)用、持有權(quán)限證書的后裝應(yīng)用以及其他普通應(yīng)用。

系統(tǒng)利用內(nèi)核保護(hù)機(jī)制來(lái)識(shí)別和隔離應(yīng)用資源，將不同的應(yīng)用隔離開(kāi)，保護(hù)各個(gè)應(yīng)用自身和系統(tǒng)免受惡意應(yīng)用的攻擊。默認(rèn)情況下，應(yīng)用間不能彼此交互，而且對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)會(huì)受到限制。

例如，如果應(yīng)用 A（一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用）嘗試在沒(méi)有權(quán)限的情況下讀取應(yīng)用 B 的數(shù)據(jù)或者調(diào)用系統(tǒng)的能力撥打電話，操作系統(tǒng)會(huì)阻止此類行為，因?yàn)閼?yīng)用 A 沒(méi)有被授予相應(yīng)的權(quán)限。

了解完應(yīng)用權(quán)限等概念后，你是否也好奇 ATM 是如何提供應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制能力的呢？請(qǐng)跟隨小編一起往下看。

三、ATM如何提供應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制能力？

通過(guò) ATM，系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制功能，支持應(yīng)用或者其他服務(wù)查詢與校驗(yàn)應(yīng)用的 APL(Ability Privilege Level, 元能力權(quán)限等級(jí))等信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)歸一化的權(quán)限管理體系。接下來(lái)小編將從以下兩個(gè)方面為大家介紹ATM如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制能力的：

1. ATM 服務(wù)框架，介紹 ATM 如何通過(guò)統(tǒng)一架構(gòu)管理應(yīng)用的AT(AccessToken)信息。

2. 洋蔥式訪問(wèn)控制模型，介紹 ATM 如何對(duì)應(yīng)用權(quán)限申請(qǐng)范圍進(jìn)行管控。

1.ATM服務(wù)框架

對(duì)于運(yùn)行在設(shè)備上的應(yīng)用， ATM 為每個(gè)應(yīng)用分配唯一的標(biāo)識(shí)（TokenID），在資源使用時(shí)通過(guò) TokenID 作為唯一身份標(biāo)識(shí)映射獲取對(duì)應(yīng)應(yīng)用的權(quán)限和授權(quán)狀態(tài)信息，并依此進(jìn)行鑒權(quán)，以管控應(yīng)用的資源訪問(wèn)行為。ATM 的服務(wù)框架如圖 1 所示：

圖1 ATM服務(wù)框架圖

ATM 總體管理服務(wù)作為 ATM 服務(wù)的總體入口，它可以將業(yè)務(wù)請(qǐng)求分發(fā)到下級(jí)的三個(gè)模塊：TokenID 管理、權(quán)限管理和 APL 管理。

TokenID 管理模塊：在 TokenID 與 AT 信息一一對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)上，TokenID 管理提供了 TokenID 及其對(duì)應(yīng) AT 信息的初始化創(chuàng)建、查詢、更新以及刪除等服務(wù)。當(dāng)目標(biāo)應(yīng)用被拉起時(shí)，ATM 會(huì)為其分配唯一身份標(biāo)識(shí) TokenID，并保存應(yīng)用的初始化 AT 信息。每個(gè) AT 信息由設(shè)備內(nèi)的一個(gè) 32bits 的唯一標(biāo)識(shí)符 TokenID 來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

●TokenID是每個(gè)應(yīng)用的身份標(biāo)識(shí)（可以理解為應(yīng)用的身份證）。

●AT 信息包括應(yīng)用身份標(biāo)識(shí) APP ID、子用戶 ID、應(yīng)用分身索引信息、應(yīng)用 APL、應(yīng)用權(quán)限授權(quán)狀態(tài)等信息（可以理解為應(yīng)用的身份證信息）。

權(quán)限管理模塊：主要提供應(yīng)用權(quán)限定義信息、應(yīng)用權(quán)限授權(quán)狀態(tài)信息的處理服務(wù)。權(quán)限管理模塊在 TokenID 管理模塊的基礎(chǔ)上，向業(yè)務(wù)提供應(yīng)用的權(quán)限信息查詢、授權(quán)、鑒權(quán)等服務(wù)，管理應(yīng)用權(quán)限的使用記錄，構(gòu)筑 ATM 的應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制功能。

APL 管理模塊：APL 管理模塊基于唯一身份標(biāo)識(shí) TokenID，提供應(yīng)用的權(quán)限申請(qǐng)合法性校驗(yàn)功能，規(guī)范化權(quán)限申請(qǐng)范圍，進(jìn)行權(quán)限最小化管理。當(dāng)前，應(yīng)用的權(quán)限申請(qǐng)規(guī)則是基于洋蔥式訪問(wèn)控制模型的，下面請(qǐng)跟隨小編繼續(xù)了解洋蔥式訪問(wèn)控制模型。

2.洋蔥式訪問(wèn)控制模型

1) 介紹

應(yīng)用的權(quán)限申請(qǐng)規(guī)則是基于洋蔥式訪問(wèn)控制模型的，如圖 2 所示，洋蔥式訪問(wèn)控制模型分為三層，從里往外看：

最里層是操作系統(tǒng)核心層，應(yīng)用的 APL=system_core；

中間層是系統(tǒng)增強(qiáng)服務(wù)層，應(yīng)用的 APL=system_basic；

最外層則是普通應(yīng)用程序?qū)?，?yīng)用的 APL=system_normal。

圖2 洋蔥式訪問(wèn)控制模型

2) APL等級(jí)劃分規(guī)則

APL 等級(jí)的劃分規(guī)則根據(jù)是否是操作系統(tǒng)核心能力（system_core）、系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)（system_basic）和普通應(yīng)用（normal）進(jìn)行劃分的。詳細(xì)介紹如下：

A. 操作系統(tǒng)核心能力 APL="system_core"

操作系統(tǒng)核心能力是系統(tǒng)最核心的底層服務(wù)，它需要擁有所有權(quán)限以便實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的管理。

操作系統(tǒng)核心能力包括：AMS(Ability Manager Service，能力管理系統(tǒng))、BMS(Bundle Manager Service，包管理系統(tǒng))、DMS(Distributed Manager Service，分布式消息系統(tǒng))、軟總線等。

操作系統(tǒng)核心能力的 APL="system_core"。這類應(yīng)用可申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)操作系統(tǒng)核心資源的權(quán)限，對(duì)系統(tǒng)的影響程度非常大，目前只對(duì)系統(tǒng)服務(wù)開(kāi)放。

B. 系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù) APL="system_basic"

在操作系統(tǒng)核心能力基礎(chǔ)上，為操作系統(tǒng)提供基礎(chǔ)服務(wù)的應(yīng)用就叫系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)，系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)包括：

?最小集基礎(chǔ)應(yīng)用，提供用戶進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)所必需的最小集基礎(chǔ)應(yīng)用。如系統(tǒng)啟動(dòng)、系統(tǒng)設(shè)置、身份認(rèn)證、系統(tǒng)調(diào)度和管理等。

?智慧化服務(wù)，提供智慧化基礎(chǔ)服務(wù)。如 AR、VR、AI 引擎的服務(wù)。

?系統(tǒng)調(diào)度和管理應(yīng)用，提供系統(tǒng)最基本的性能、功耗、后臺(tái)應(yīng)用的管理功能。

系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)的 APL="system_basic"，這類應(yīng)用可申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)相關(guān)資源的權(quán)限。

C. 普通應(yīng)用 APL="normal"

普通應(yīng)用包括三方應(yīng)用和不在系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)范圍內(nèi)的預(yù)置應(yīng)用。三方應(yīng)用包括社交類、資訊類、視頻播放類、游戲類等應(yīng)用。預(yù)置應(yīng)用包括時(shí)鐘、天氣等應(yīng)用。

普通應(yīng)用的 APL="normal"。這類應(yīng)用是操作系統(tǒng)非必要軟件，通過(guò)開(kāi)放接口即可實(shí)現(xiàn)此類應(yīng)用的功能。

洋蔥式訪問(wèn)控制模型通過(guò)對(duì)應(yīng)用實(shí)行嚴(yán)格的等級(jí)制度管控，根據(jù)不同的等級(jí)制定不同的安全和訪問(wèn)控制策略，實(shí)現(xiàn)了權(quán)限范圍可控目標(biāo)。同時(shí)為應(yīng)用在跨設(shè)備運(yùn)行時(shí)提供統(tǒng)一的隱私保護(hù)機(jī)制。

四、結(jié)語(yǔ)

以上就是 OpenHarmony 為大家提供的 ATM 應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制的簡(jiǎn)單介紹。未來(lái)我們將圍繞 ATM 在多設(shè)備等場(chǎng)景下的應(yīng)用權(quán)限訪問(wèn)控制能力進(jìn)一步提升與增強(qiáng)，我們衷心希望廣大開(kāi)發(fā)者一起加入，與我們一起碰撞出思想的火花，圍繞著訪問(wèn)控制的相關(guān)內(nèi)容，共同把安全隱私體驗(yàn)進(jìn)一步增強(qiáng)！

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審核編輯 ：李倩