获取root权限及破解原理分析

2012-03-18 17:58:45|  分类：
android |字号 订阅

如今Android系统的root破解基本上成为大家的必备技能！网上也有非常多中一键破解的软件，使root破解越来越easy。可是你思考过root破解的原理吗？root破解的本质是什么呢？难道是利用了Linux kernal的漏洞吗？本文将简单对root的破解原理进行分析。

网上非常多root教程所使用的都是rageagainstthecage程序，今天下载了rageagainstthecage.c源程序看了一下，大致理解了获取root权限的基本过程和原理。

首先简单解释一下什么是root过的手机（Android系统），所谓root过的手机就是我们能够以root的权限执行各种程序，进而全然控制系统。

由于官方系统基于安全原因，默认程序的执行都是以非root用户执行的，包含adbd进程。adbd进程是手机中执行的一个守护进程，他负责解释并执行PC传送过来的命令，

该进程由init进程创建，可是创建后自身通过调用setuid()系统调用设置执行的用户为shell用户。所以我们在手机中执行ps命令看到的adbd进程都是以shell用户身份执行的。

获取root权限的关键是想办法让adbd进程又一次以root身份执行，这样通过电脑传送过来的命令也就行以root身份执行了。

众所周知，Android系统用的是linux的内核，在linux中，对于用户最大同意执行的进程数有限制，所以rageagainstthecage程序在执行后先结束当前的adbd进程，

然后init进程会又一次启动新的adbd进程。可是rageagainstthecage程序同一时候会创建大量的子进程，这些子进程默认都是shell用户身份，从而使得shell用户拥有的进程数达到最大值，这就使得新启动的adbd进程调用setuid()系统调用失败，由于shell用户的进程数已满，adbd无法把自己执行的用户设置为shell用户，从而保持在刚创建时的root用户身份中执行。

这时候我们在电脑中运行adb shell命令时发现已经进入root shell了。

从上面的分析我们可以知道：要可以root成功必须满足两点：

1、系统必须已经设置每一个用户同意执行的最大进程数（官方的Android2.1、2.2好像都已经设置，2.3的不是非常清楚）。

2、必需要在新启动的adbd进程调用setuid()系统调用前创建足够多的进程数。可是由于系统进程调度的随机性，并不能保证每一次都能满足这个要求，这也就是为什么网上说多试几次就会成功。

运行完rageagainstthecage程序后事实上已经获得了root权限，可是每次这么做很麻烦，所以还应该设置一些永久性的东西，主要是上传几个程序到系统并设置对应权限，这几个程序各自是：

su－－使得非root用户可以以root身份执行程序。

busybox－－系统工具包，包括非常多的系统使用工具。

SuperUser.apk－－授权管理软件包，为须要root身份执行的程序授权。



网上下的一键root包事实上也就是把上面的工作制作成脚本让它自己主动运行罢了。

网上有一篇文章已经对root破解的基本原理进行了简介，大家能够先參考一下《》，本文仅仅能说对root原理进行了方向性的描写叙述，可是在一些详细的方面没有描写叙述清楚。本文将会对其进行一些必要的扩展和补充。

假设你进行过程序开发，在root过的手机上面获得root权限的代码例如以下：

   1: Process process = Runtime.getRuntime().exec("su");

   2: DataOutputStream os = new DataOutputStream(process.getOutputStream());

   3: ......

   4: os.writeBytes("exit\n");

   5: os.flush();

从上面代码我们能够看到首先要执行su程序，事实上root的秘密都在su程序中，《》中讲到Android系统默认的su程序仅仅能root和shell能够用执行su，这个是安全的。假设把这个限制拿掉，就是root破解了！

以下我们细致分析一下程序是如何获得root权限的，假设对Linux的su命令熟悉的朋友可能知道su程序都设置SUID位，我们查看一下我的手机（已经root破解）上的su权限设置，

我们发现su的全部者和全部组都是root，是事实上是busybox的软链接，我们查看busybox的属性发现，其设置了SUID和SGID，而且全部者和全部组都是root。SUID和SGID的作用是什么呢？假设你不太清楚，请參考《Linux进程的实际用户ID和有效用户ID》，这样执行busybox的普通用户，busybox执行过程中获得的是root的有效用户。su程序则是把自己启动一个新的程序，并把自己权限提升至root（我们前面提到su事实上就是busybox，执行期它的权限是root，当然也有权限来提升自己的权限）。

再强调一下不光root手机上su须要设置SUID，全部的Linux系统上的su程序都须要设置SUID位。请參考一下UCserver的su的权限情况：

我们发现su也设置了SUID位，这样普通用户也能够执行su程序，su程序会验证rootpassword，假设正确su程序能够把用户权限提高的root（由于其设置SUID位，执行期是root权限，这样其有权限提升自己的权限）。

这样我们就能够看出事实上Android系统的破解的根本原理就是替换掉系统中的su程序，由于系统中的默认su程序须要验证实际用户权限（仅仅有root和shell用户才有权执行系统默认的su程序，其它用户执行都会返回错误）。而破解后的su将不检查实际用户权限，这样普通的用户也将能够执行su程序，也能够通过su程序将自己的权限提升。

到这里大家对root破解不感到神奇了吧。root破解没有利用什么Linux内核漏洞（Linux内核不可能有这么大的漏洞存在），能够理解成root破解就是在你系统中植入“木马su”，说它是“木马”一点儿都不为过，假如恶意程序在系统中执行也能够通过su来提升自己的权限的这种结果将会是灾难性的。所以普通情况下root过手机都会有一个SuperUser应用程序来让用户管理同意谁获得root权限，也算是给系统加了一层保险吧！

Android的应用程序入口肯定是Java程序。应用程序的启动者是由系统暂时依据Androidmanifest.xml中定义的权限而创建的暂时用户。而不像linux那样是使用登陆者的身份启动，从而使得进程具有登陆者的全部权限。这也是Android的安全机制之中的一个。新的权限机制也带来新的问题，Android给应用程序的权限是按功能来分，java尽管能够訪问文件系统。但因为应用程序本身是暂时用户启动，这个暂时用户权限十分有限。因此诞生了<越狱/root机器>这种产物事实上root机器不是真正能让你的应用程序具有root权限。它原理就跟linux下的像sudo这种命令。在系统的bin文件夹下放个su程序并属主是root并有suid权限。则通过su运行的命令都具有Android
root权限。

Su的源码网上也有，有兴趣的同学去google下。

当然使用暂时用户权限想把su拷贝的/system/bin文件夹并改属性并非一件easy的事情。这里用到2个工具跟2个命令。工具就是busybox。不熟悉的同学能够去网上google下。这个太有名了我就不多说了。把busybox复制到你有权限訪问的文件夹然后给他赋予4755权限，你就能够用它做非常多事了。当然busybox仅仅能不能提升权限，真正提升权限的是ratc这个程序，这个程序中一键root包里面能够找到，作用是rooting在adb的shell。

网上介绍Ratc的文章不多，它是rage against the cage 的缩写。是真正的提升权限的破解程序。尽管我没看过源码，但预计是利用adb源码部分内容来实现的，原理预计跟模拟器使用adb shell登陆能够获得root shell差点儿相同。（由于它执行须要adb连接才会成功）。使用busybox前先执行ratc，这样执行busybox的UID将是0，也就是root。首先把system文件夹改成可读性的：busybox
mount -o remount,rw /system，当然你还不能改以下的文件，由于system下文件的全部者都不是你。但你能够偷梁换柱把system下的文件夹给换掉。使用命令Busybox
mount -t tmpfs none /system/xbin，呵呵这下xbin文件夹你随便写了。

将su跟busybox弄过去cp /data/data/xxx/su /system/xbin。然后赋权限chmod 4755 /system/xbin/su。/然后使文件夹生效busybox
--install -s /system/xbin，

别忘善后busybox mount -o remount,ro /system去掉system可写。这样仅仅是暂时的，仅仅能用su跟busybox能运行一些原来系统没有权限运行的命令而已。当系统重新启动后/system/xbin又变为原来的文件。真正要改系统的话须要自己写内核代码（相当于windows的驱动程序）。内核文件拥有全部权限。使用busybox命令insmod
/data/data/xxx/xxx.ko装载内核文件，你想干嘛就能够干嘛了。

当然我们不是搞破解的不是必需去改别人的机器，我们仅仅是想让自己应用程序具有root权限而已。所以暂时的su就能够了。我们用c++写一个可运行文件。使用socket能够跟java的程序通讯。然后将须要使用root权限才干运行的代码放在c++程序里，然后java程序中创建新的su进程，将c++程序带全路径作为參数1。启动后就能够通过socket调用c++函数去运行你想干的事了。

最后程序运行完了别忘了善后busybox umount /system/xbin。

最后说说要注意的事情，假设机器已经拥有Android root权限的话就不须要做这些事情了，但root过的机器都有装有个权限管理的程序。会弹出对话框。但这个程序管理能力有限，假设不想让他弹出的话。或许能够通过改su文件名称来解决。有兴趣的同学最好还是试试。

SuperOneClick 获取 Root 权限的原理

转贴自：http://blog.csdn.net/liwei_cmg/article/details/6313944

一、前言

经过笔者自己測试与分析，得出结论：所以Android手机获取Root权限，最直观

最有效，最简便的就是SuperOneClick方法！

与i9000基带版本号的什么JPE，JPD，JP8等等，没有关系

与i9000Android软件版本号的什么2.0，2.1，2.2等等，没有关系

与详细的什么Android手机也没有关系

管你是三星的，还是MOTO的，还是HTC……

究竟与什么有关呢，我理解是Linux的内核版本号！当然普通用户根本不必关心！

兴许的文章会提到有关破解Root的底层概念，当然也超出普通用户的理解范围。

这里，我仅仅想介绍一下SuperOneClick获取Root权限的简单原理！

二、提示

有关Root权限的获取方法可參考

《Android应用.三星i9000系列(3).无需刷机轻松获取Root权限》

本系列文章：http://blog.csdn.net/liwei_cmg/category/241839.aspx

三、原理简单介绍

我们已经知道adb(Android Debug Bridge)这个概念，无论是Moto的，还是Samsung

的，Android手机通过USB连接电脑后，安装好驱动，在设备管理器里都会看到Android

Composite ADB Interface这种东东。SuperOneClick就是调用的adb这种接口。

相同豌豆荚，91手机助手这种软件也是使用了adb。

关于Android手机USB连接电脑的相关内容，可參考：

《Android应用.三星i9000系列(1).版本号选择与USB连接电脑》

四、SuperOneClick提取Root权限的基本步骤

F:/Own/Phone/Samsung/Tools/SuperOneClick 的文件夹下全部文件

2010/10/16  22:04           577,335 adb.exe

2010/10/18  11:27           339,885 adblinux

2010/10/18  11:26           171,656 adbmac

2010/10/16  22:04            96,256 AdbWinApi.dll

2010/10/16  22:04            60,928 AdbWinUsbApi.dll

2010/10/16  23:29         1,062,992 busybox

2010/10/16  22:04             5,392 rageagainstthecage  //步骤一

2010/10/16  22:04            24,120 sqlite3

2010/10/16  22:04            26,264 su                  //步骤二

2010/11/04  21:21           379,392 SuperOneClick.exe

2010/10/16  22:04           196,521 Superuser.apk       //步骤三

手机USB调试方法连接好电脑后，在电脑上执行SuperOneClick.exe，在弹出的

界面上，点击Rootbutton，便開始了Root权限提取的自己主动操作！

事实上它的步骤是这种：

步骤一：将rageagainstthecage文件存放在手机/data/local/tmp下，并运行

——————————————————————————–

1) 将文件放在/data/local/tmp下，其它文件夹无法运行。命令例如以下：

F:/Own/Phone/Samsung/Tools/SuperOneClick>adb push rageagainstthecage /data/local/tmp

2) 使用adb shell，改动rageagainstthecage文件权限

F:/Own/Phone/Samsung/Tools/SuperOneClick>adb shell

$ cd /data/local/tmp

cd /data/local/tmp

$ chmod 777 rageagainstthecage

3) 使用adb shell，执行rageagainstthecage

$ ./rageagainstthecage

[*] CVE-2010-EASY Android local root exploit (C) 2010 by 743C

[*] checking NPROC limit …

[+] RLIMIT_NPROC={2410, 2410}

[*] Searching for adb …

[+] Found adb as PID 19374

[*] Spawning children. Dont type anything and wait for reset!

[*]

[*] If you like what we are doing you can send us PayPal money to

[*] 7-4-3-C@web.de so we can compensate time, effort and HW costs.

[*] If you are a company and feel like you profit from our work,

[*] we also accept donations > 1000 USD!

[*]

[*] adb connection will be reset. restart adb server on desktop and re-login.

$

此时退出shell，再次使用adb shell，会发现提示符为#，已经在电脑Shell

上获取了Root权限。假设不是#，反复运行（./rageagainstthecage），

直到提示#。

F:/Own/Phone/Samsung/Tools/SuperOneClick>adb shell

#

步骤二：将/system改动为可读写，把su拷贝到/system/bin/

——————————————————————————–

1)上步骤一成功出现的#号提示符下，改动/system

# mount -o remount rw /system

#

2)另开一个命令行窗体，复制su至/system/bin

F:/Own/Phone/Samsung/Tools/SuperOneClick>adb push su /system/bin

su这个文件的功能，便是实现：普通用户至root超级用户的权限切换！

步骤三：将授权管理的标准Android软件包(Superuser.apk)拷贝到手机并安装

——————————————————————————–

这个过程非常easy，不再赘述，就是adb push与adb install。授权管理事实上

就是管理哪些程序可以使用su。也就意味着对超级用户权限的使用进行管理。

步骤四：重新启动手机

——————————————————————————–

事实上就是重新启动測试一下。

五、总结

在提取Root权限过程中，仅仅有两个关键的文件：

rageagainstthecage

su

rageagainstthecage负责直接破解获取Root权限，然后才干改动/system/。

su假设仅仅放在/data/local/tmp文件夹下，是没有权限执行的。

$ ls -l su

ls -l su

-rwxrwxrwx shell    shell       26264 2010-10-16 22:04 su

$ ./su

./su

Permission denied

$

所以须要把su放在/system/bin文件夹下。以供以后的手机应用程序使用！

至于rageagainstthecage，su的执行原理，就不是本文如今讨论的问题了。

This entry was written by sense, posted on
August 5, 2011 at 20:43, filed under
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? [转贴] ubuntu下调试android手机，并进入手机shell终端

 

android 手机/平板大行其道的今天，获得 root 权限成了大家关注的话题。

据我所知，须要获得 root 权限的嵌入式操作系统，仅仅有 ios 和 android。当中 ios 称为越狱，随着 ios 的公布，有众多高手开发了对应的傻瓜越狱工具。可是 android 应用非常广泛，却没有统一的技术支持，所以仅仅能由用户自己进行权限破解。由于 android 的内核是 linux，而 linux 中 root 拥有至高无上的权限，所以一时间获取 root 权限也成了非常多非 linuxer 关注的话题。

一键获取 android root 权限： Unviersal Androod （不适用全部机型）

为什么要获得 root 权限呢？

事实上日常应用并不须要 root 权限，可是因为一些 android 的限制，我们必须拥有 root 权限才干：

• 下载收费软件
• 改动系统文件
• 替换 hosts 文件
• 截图
• 等等 …

连截图都要 root 权限……（记得 ios 是 home+power 吧？）

消歧

使用 adb 连接到设备获得的 root 权限并非 设备所拥有的 root。

也就是说，连接设备成功后，我们对设备的系统具有了 root 权限，而设备系统自身并没有 root 权限。比如您在 market 看到 need rooted device 字样，那就是意味着您的设备系统也具有 root 权限。通常来说，root 指设备自身能够运行 su 并获得 root 权限。

原理

adb ( android debug bridge ) 链接设备，并使用具有 root 权限的 adb 改动/替换设备 su 文件，从而具有 root 权限。

前期准备

• 訪问 http://developer.android.com/sdk/index.html (need proxy)，获取 adb 工具（须要下载 sdk，windows 还需额外下载 usb
  驱动）；

• 开启您的 android 设备，并运行例如以下操作： settings — application — development， 勾选usb debugging；

• 创建 DE>/etc/udev/rules.d/51-android.rules 文件，内容例如以下：DE>

ubuntu:

1 2

DE>SUBSYSTEM=="usb", SYSFS{idVendor}=="0bb4",             MODE="0666"DE> DE>SUBSYSTEM=="usb_device", SYSFS{idVendor}=="0bb4",             MODE="0666"DE>

arch:

1 2 3

DE>SUBSYSTEM==”usb”, SYSFS{idVendor}==”0bb4″, MODE=”0666″DE> DE>SUBSYSTEM==”usb”,ATTR{idVendor}==”0bb4″,ATTR{idProduct}==”0c02″,SYMLINK+=”android_adb”DE> DE>SUBSYSTEM==”usb”,ATTR{idVendor}==”0bb4″,ATTR{idProduct}==”0c01″,SYMLINK+=”android_fastboot”DE>

当中 USB Vendor IDs 能够在 这里 查到。

更改文件权限：

1	DE>chmodDE> DE>a+rx DE>DE>/etc/udev/rulesDE>DE>.dDE>DE>/50-androidDE>DE>.rulesDE>

又一次载入 udev 规则：

1	DE>udevadm control –reload-rulesDE>

下载越狱软件包，并把 su 复制到 adb/tools 内

開始～

插入 usb 数据线，然后打开终端，进入 adb/tools 文件夹，运行

1	DE>adb devicesDE>

Android adb devices显示 ????????????    no permissions怎么办？

Windows：执行adb root

Linux：

adb kill-server

sudo adb root

此时显示为：

List of devices attached 0123456789ABCDEF    device

成功列出已连接的设备后，运行

1 2 3 4 5 6 7

DE>adb shell DE>DE>mvDE> DE>/system/xbin/suDE> DE>/system/xbin/osuDE>      DE># 备份原 su 文件DE> DE>adb push DE>DE>suDE> DE>/system/xbinDE>      DE># 把 adb/tools 的 su 文件 推送到 android设备 /system/xbinDE> DE>adb shell DE>DE>rmDE> DE>/system/bin/suDE>      DE># 移除其它的 su 文件DE> DE>adb shell DE>DE>lnDE> DE>-s DE>DE>/system/xbin/suDE> DE>/system/bin/suDE>      DE># 软链 suDE> DE>adb shell DE>DE>chmodDE> DE>6755 DE>DE>/system/xbin/suDE>       DE># 变更权限DE> DE>adb shell DE>DE>syncDE>      DE># 同步全部缓存中的文件DE> DE>adb shell reboot      DE>DE># 重新启动 android 设备DE>

（您须要依据您的设备和设置变更运行的路径）

等待设备重新启动完毕后，能够在 adb shell 模式输入：su（回车），会出现su: access granted, courtesy of www.magicandroidapps.com #等提示，代表成功了。

如今您能够使用root explorer，蓝牙上网，截图，martket enabler等工具啦～

为什么我不须要 root

网上超多的 root 教程会让你惊奇的发现，ROOT好简单哦。可是看到新手一拿到手机就立即刷ROOT，然后再问：取了ROOT有什么用？

我们不能全然责备用户，由于非常多教程都没有强调刷ROOT可能导致的严重后果，会危及到你手上设备的安全性。实际上，非常多用户根本不须要ROOT权限！

在開始之前，请先问你自己下面2个问题：

1.你有几次细读过菜市场里下载的软件或者游戏的使用协议？

2. 你有几次看了软件使用协议中的权限要求（full internet, gps location, read contacts等等）后会问“嗯，为什么这个游戏须要这些权限呢？”

你是不是还是照安装不误呢？

事实是，绝大多数的用户根本不会理会 程序所 请求 的这些权限，他们会照安装不误。

尽管 market 已经通知了用户软件所需的权限，但这远远不够。 由于用户还是不知道这些权限和安全有什么关系。有些软件或许没有什么恶意，但设计的却极其的烂。由于开发人员也是人，也会犯错。有时，程序猿会选择一个他们觉得安全的协议，但实际上却是非常危急的。又或者有些恶意软件，能够让别人远程清空你的手机，或者将你手机里的信息传送回指定server后再清空你的手机（或许已经有这种软件了）。我以上所说的这些样例表明，即便是非ROOT权限的程序都有可能非常危急，何况那些获得ROOT权限的程序呢？

事实上，有些功能事实上全然不应该须要ROOT权限的。非常多用户取得ROOT权限仅仅是为了加入一些自己的主题，为了一些小众的需求而已。

老实的说，看到越来越多的ANDROID新手觉得不ROOT就不能正常工作，让我感到非常沮丧。（via）

參考资料

http://developer.android.com/guide/developing/device.html

http://www.kunli.info/2009/08/22/archlinux-android-adb-recognize-device/

http://henryh.cn/blog/android_cupcake_root.html

http://bbs.hiapk.com/thread-652917-1-1.html

https://www.deleak.com/blog/2010/12/17/android-root-on-linux/