Mapping tra Android Permissions e SELinux

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Security

Software Engineering

Bring Your Own Project (BYOP)

In Android è stato introdotto ormai da tempo il supporto a Mandatory Access Control (MAC) per proteggere le app, estendendo così la precedente protezione che contava solo su Android Permissions (AP) e Discretionary Access Control (DAC).

Per poter usufruire delle sue proprietà di sicurezza addizionali ogni risorsa di Android è associata ad un'etichetta.

Idealmente ogni etichetta associata ad un processo dovrebbe possedere il set minimo di permessi necessari al corretto funzionamento del processo (principio del privilegio minimo).

Tuttavia, in Android, tutte le app di terze parti sono associate alla medesima etichetta untrusted_app, alla quale di conseguenza vengono associati tutti i privilegi di cui un'app può necessitare. Un'app normalmente necessita solo di un sottoset di quei privilegi, ma nonostante questo viene associata ad una etichetta molto più permissiva che permette a tutte le app operazioni quali l’invio/ricezione di SMS e chiamate, lo storage di files, l’utilizzo della posizione geografica...

Per impedire alle applicazioni di effettuare operazioni non permesse, subentrano gli strati più alti del controllo: AP e DAC.

Questo è un brutto esempio di defense in-depth, in quanto lo strato superiore risulta più restrittivo di quello inferiore e peraltro viola anche il principio del privilegio minimo.

PREREQUISITI

Buona conoscenza di Kotlin / Java e della programmazione ad oggetti
Conoscenza (base) dei principi di funzionamento di SELinux
[Consigliato] Esperienza di lavoro su grandi code base

MATERIALE

The Android Platform Security Model: https://arxiv.org/pdf/1904.05572.pdf
Android Permissions: https://developer.android.com/guide/topics/permissions/overview
SELinux per Android: https://source.android.com/security/selinux/concepts.html

PROGETTI DI TESI

[Triennale] Mapping tra Android Permissions e SELinux (Blackbox)

L’obiettivo della tesi è quello di identificare il mapping tra Android Permissions e i tipi SELinux sottostanti così da capire quali permessi SELinux sono necessari per il corretto funzionamento di ogni app.

La strada da seguire per conseguire questo risultato consisterebbe nella realizzazione di una o più applicazioni giocattolo che interagiscono con servizi di sistema protetti da Android Permissions allo scopo di identificare i permessi SELinux sottostanti necessari al loro corretto funzionamento.

[Requisito aggiuntivo per tesi Magistrale] uno tra:
- Automatizzare il processo al fine di favorire la copertura di tutti gli Android Permissions disponibili.
- Sfruttando la conoscenza del mapping tra Android Permissions e SELinux (identificato precedentemente), e il contenuto del manifest di un'app realizzare un tool che crei la sua SELinux policy minimale.
[Magistrale] Mapping tra Android Permissions e SELinux (Whitebox)

L’obiettivo della tesi è quello di identificare il mapping tra Android Permissions e i tipi SELinux sottostanti così da capire quali permessi SELinux sono necessari per il corretto funzionamento di ogni app.

La strada da seguire per conseguire questo risultato consisterebbe nella realizzazione di un tool di analisi statica di Android Open Source Project allo scopo di identificare i servizi di sistema che necessitano di Android Permissions per essere accessibili alle applicazioni di terze parti. Una volta identificati questi servizi risalire a quali sono i permessi SELinux dell'app che ne permettono l'accesso sempre mediante analisi statica.