一键设置 DeviceAdmin/ProfileOwner/DeviceOwner 应用

符学

2023-12-01

一键设置 DeviceAdmin/ProfileOwner/DeviceOwner 应用

概述

Android提供了三种设备管理方案，Device Administration(设备管理员), ProfileOwner(配置文件所有者)和 DeviceOwner(设备所有者)。这三种管理方案对应三种等级的管理权限，相对的，等级越高所拥有的管理权限越高，面临的风险也对大，所以，要将一个应用设置成为这些管理设备，也需要不同的权限等级。

设置 Device Administration

要设置一个DeviceAdmin 所需要权限相对来说是最小的，Android系统提供了一种方案：

Intent intent = new Intent(
	DevicePolicyManager.ACTION_ADD_DEVICE_ADMIN);
intent.putExtra(DevicePolicyManager.EXTRA_DEVICE_ADMIN,
	mComponentName);
intent.putExtra(DevicePolicyManager.EXTRA_ADD_EXPLANATION, "提示文字");
startActivityForResult(intent, 1);

该方法将激活DeviceAdmin的动作委托给系统Settings，有界面提示用户是否激活/停用/卸载一个设备管理应用。这种方案其实是一种动态权限，由用户决定是否启用设备管理。在特殊行业中，有些操作不应该让用户决定，由管理平台在后台一键设置。
如果一个应用的进程所属system，那么就和系统Settings具有相同的权限，我们可以在系统中添加一个这样的程序，用来一键设置自己的DeviceAdmin程序。

/**
 * 设置DeviceAdmin
 * packageName: 应用程序包名
 * policyReceiver: 继承了DeviceAdminReceiver的类名
 */
public static void setActiveAdmin(String packageName, String policyReceiver) {
    // 1. 将包名和类名转换为ComponentName
    ComponentName component = new ComponentName(packageName, policyReceiver);
    // 2. 通过ComponentName获取ActivityInfo，如果为空，说明参数传递有误，系统中根本不存在这个应用，直接返回
    ActivityInfo ai = null;
    try {
        ai = iPackageManager.getReceiverInfo(component,
                PackageManager.GET_META_DATA |
                PackageManager.GET_DISABLED_UNTIL_USED_COMPONENTS |
                PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_UNAWARE |
                PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_AWARE, getMyUserId());
    } catch (RemoteException e) {
        debug("Unable to load component: " + component);
    }
    // 3. 调用DevicePolicyManager的现有方法setActiveAdmin(系统级应用有权限)
    mDevicePolicyManager.setActiveAdmin(component, true /*refreshing*/, mUserId);
}

/**
 * 通过包名判断一个程序是否为激活的DeviceAdmin
 * packageName: 应用程序包名
 * return
 *      true: 是
 *      false: 不是
 */
public static boolean packageHasActiveAdmins(String packageName) {
    // packageHasActiveAdmins方法标记为@hide，只有系统应用可以调用
    DevicePolicyManager devicePolicyManager = (DevicePolicyManager) getSystemService(Context.DEVICE_POLICY_SERVICE);
    return devicePolicyManager.packageHasActiveAdmins(packageName);
}

了解更多DeviceAdmin的权限以及API的使用详情，请转到往期文章Android Device Administration 应用的能力

设置 ProfileOwner

之前介绍过，ProfileOwner 在国内可能不适用(Android DevicePolicyManager 设备管理中已做出说明)，所以设置一个ProfileOwner程序有几条途径不做深入讲解，这里只给出一个方案:
属于system进程的系统应用，有设置ProfileOwner程序的能力，可以在系统中实现一个系统应用，暴露一个一键设置ProfileOwner的接口：

/**
 * 设置ProfileOwner
 * packageName: 应用程序包名
 * policyReceiver: 继承了DeviceAdminReceiver的类
 * deviceUserName: 为ProfileOwner设置一个名字，如不设置传null
 * return
 *      true:  设置成功
 *      false: 设置失败
 * (限于篇幅这里只给出了关键代码，一部分逻辑、变量代码省略)
 */
public static boolean setProfileOwner(String packageName, String policyReceiver, String deviceUserName) {
    // 1. 将包名和类名转换为ComponentName
    ComponentName component = new ComponentName(packageName, policyReceiver);
    // 2. 通过ComponentName获取ActivityInfo，如果为空，说明参数传递有误，系统中根本不存在这个应用，直接返回
    ActivityInfo ai = null;
    try {
        ai = iPackageManager.getReceiverInfo(component,
                PackageManager.GET_META_DATA |
                PackageManager.GET_DISABLED_UNTIL_USED_COMPONENTS |
                PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_UNAWARE |
                PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_AWARE, getMyUserId());
    } catch (RemoteException e) {
        debug("Unable to load component: " + component);
    }
    // 3. 调用DevicePolicyManager的现有方法setActiveAdmin(系统级应用有权限)
    mDevicePolicyManager.setActiveAdmin(component, true /*refreshing*/, mUserId);
    // 4. 设置setProfileOwner
    try {
        result = mDevicePolicyManager.setProfileOwner(component, deviceUserName, mUserId);
        debug("set package " + component + " as profile owner result: " + result);
    } catch (RemoteException | IllegalArgumentException | IllegalStateException e) {
        debug("Error: setProfileOwner failed to " + component.flattenToShortString() + " Error Info: " + e);
        // 如果设置ProfileOwner异常，则将设置的DeviceAdmin程序也一并取消
        try {
            mDevicePolicyManager.removeActiveAdmin(component, mUserId);
        } catch (RemoteException e2) {
            debug("Error: removeActiveAdmin failed to " + component.toString() + " Error Info: " + e2);
        }
    }
    if (result) {
        try {
            mDevicePolicyManager.setUserProvisioningState(DevicePolicyManager.STATE_USER_SETUP_FINALIZED, mUserId);
        } catch (RemoteException e) {
            debug("Error: setUserProvisioningState failed to " + component.toString() + " Error Info: " + e);
        }
        debug("Success: Active admin and profile owner set to " + component.toShortString() + " for user " + mUserId);
    }
}

当一个应用成为了ProfileOwner应用，它就拥有了所有的ProfileOwner的能力。了解更多ProfileOwner的权限以及API的使用详情，请转至往期文章Android ProfileOwner 应用的能力。

设置 DeviceOwner

DeviceOwner可以使一个第三方应用程序拥有系统最高管理权限，面临的风险也是最大的。要设置一个DeviceOwner程序, 需要很高的权限，系统提供两种方式：

adb shell

msm8953_64:/ # 
msm8953_64:/ # dpm set-device-owner --name Test com.action.deviceadmin/.DPMTestReceiver
-----------------------mName Test
mComponent: {com.action.deviceadmin/com.action.deviceadmin.DPMTestReceiver}, mName: Test, mUserId: 0
Success: Device owner set to package ComponentInfo{com.action.deviceadmin/com.action.deviceadmin.DPMTestReceiver}
Active admin set to component {com.action.deviceadmin/com.action.deviceadmin.DPMTestReceiver}
msm8953_64:/ #

通过dpm命令设置一个DeviceOwner。

使用NFC方式

以下内容摘录自 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxMTE3MDkyMA==&mid=506926154&idx=1&sn=55ea2cfc894db74dcf296233a3e74a6f#rd 的文章内容。

用NFC传输的方式来使一个App成为DeviceOwner（设备所有者），我们需要两部手机。

首先，两台设备都要支持NFC并激活了NFC，并且激活了Android Beam功能（在设置里的NFC and payment里）。

第一台设备（Mobile A）是要在其上安装App，并使这个App成为Device Owner的。这个App可以是任意的一个App（我们的例子中是一个叫作Kiosk Mode Demo的App。

第二台设备（Mobile B）是要provision那台Mobile A的（使Mobile A上的App成为Device Owner），算是数据传输方/服务提供方。Mobile B上安装了我们的SetDeviceOwner这个App。

然后，在那个SetDeviceOwner的App里的源码中，比较关键的设置是下面几个：
EXTRA_PROVISIONING_DEVICE_ADMIN_PACKAGE_NAME

对应要成为Device Owner的App的完整包名，例如：com.enmingx.test

EXTRA_PROVISIONING_DEVICE_ADMIN_PACKAGE_LOCATION

对应要成为Device Owner的App的下载URL，例如：http://www.dropbox.com/xxx

EXTRA_PROVISIONING_DEVICE_ADMIN_PACKAGE_CHECKSUM

对应要成为Device Owner的App的checksum（校验码），要计算校验码，可以用adb命令：

cat MY_APP.apk | openssl dgst -binary -sha1 | openssl base64 | tr ‘+/’ ‘-_’ | tr -d ‘=’

EXTRA_PROVISIONING_WIFI_SSID

对应用于下载要成为Device Owner的App的WiFi的名称

EXTRA_PROVISIONING_WIFI_SECURITY_TYPE

对应用于下载要成为Device Owner的App的安全类型，比如WPA或WPA2

最后，在那个SetDeviceOwner的App源码里，把这些数据都“打包”到一个NFC Bundle中，用NFC技术来传输到另一台手机。

你应该知道如何使用NFC来进行数据传输吧：

让两个手机足够接近，背靠背，然后会听到清脆的一声“叮”，显示"Touch to beam"，然后你轻触作为传输方的那台设备的屏幕，就开始传输了。

为了成功使一台设备上的App成为Device Owner，这台设备必须从来没被配置过（当然更不能被Root过），也不能被设置过Device Owner或Profile Owner。如果已经配置过了，可以恢复出场设置。

开始操作：

对Mobile A恢复出厂设置（Factory Reset），一般在Settings（设置）里就可以选择（比较文明的方式）；也可以用比较粗暴的方式，按键的方式（一般是同时按住音量向上键+Home键+电源键几秒，然后会出现选项，可以选择）。
当Mobile A的恢复出厂设置结束后，Mobile A会出现初始设置的界面。此时，Mobile A就是处于unprovisioned（还没被设置）的状态。
在Mobile B上，安装我们的SetDeviceOwner这个App，也就是要使其他设备的App成为Device Owner的，术语叫做“Device owner provisioning”。
在Mobile B上开启SetDeviceOwner这个App，点击“Generate checksum”按钮，会生成checksum（校验码）。
Mobile A处于初始配置状态，两台设备的屏幕都是打开的。将两台设备（Mobile A和Mobile B）背靠背，足够近，直到听到清脆的“叮”的声响，然后在Mobile B上轻触屏幕，即开始从Mobile B向Mobile A进行NFC的数据传输。
当NFC传输完成后（一般瞬间就完成了），Mobile A上会显示配置Device Owner的界面，标题貌似是Set up your profile（记不清了…），点击Set up按钮之后会问你要不要Encrypt设备（对数据加密），点击“是”（OK），然后选择快速Encrypt还是对所有数据Encrypt（加密所有数据会很慢），一般都选Fast Encryption就好。然后开始对手机的数据加密，不要问为什么，就是必须要这步。
加密完成后，Mobile A会重启。然后，因为之前我们传输过去的数据里面指定了WiFi的SSID和密码，而且也指定了那个要成为Device Owner的App的下载链接（URL），因此，会显示让你配置选择WiFi，请选择你之前指定的那个WiFi，并连接。
一旦WiFi成功连接上Internet，就会开始下载指定的App。下载完成后会开始安装，然后会使这个App成为Device Owner。
如果你看到一个Toast跳出来说：Device Owner enabled，那么就OK了。恭喜，你的App已经成为了Mobile A的Device Owner了。

可以看到，按照官方的方法设置一个DeviceOwner程序，要么得拥有Shell这种级别的权限，要么就使用NFC传输的这种繁杂的方式。对于行业需求，NFC的方式显然不可行。
跟踪dpm的源码，设置DeviceOwner 的方法最终调用到DevicePolicyManagerService.java中：

@Override
public boolean setDeviceOwner(ComponentName admin, String ownerName, int userId) {
    if (!mHasFeature) {
        return false;
    }
    if (admin == null
            || !isPackageInstalledForUser(admin.getPackageName(), userId)) {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid component " + admin
                + " for device owner");
    }
    final boolean hasIncompatibleAccountsOrNonAdb =
            hasIncompatibleAccountsOrNonAdbNoLock(userId, admin);
    synchronized (this) {
        enforceCanSetDeviceOwnerLocked(admin, userId, hasIncompatibleAccountsOrNonAdb);
        
        ...
        省略大量其它代码
        ...
    }
}

setDeviceOwner方法在正在设置DeviceOwenr之前会做很多权限检查，以保证安全性，只要调用方法enforceCanSetDeviceOwnerLocked 和 checkDeviceOwnerProvisioningPreConditionLocked。

enforceCanSetDeviceOwnerLocked

private void enforceCanSetDeviceOwnerLocked(@Nullable ComponentName owner, int userId,
            boolean hasIncompatibleAccountsOrNonAdb) {
        if (!isAdb()) {
            enforceCanManageProfileAndDeviceOwners();
        }

        final int code = checkDeviceOwnerProvisioningPreConditionLocked(
                owner, userId, isAdb(), hasIncompatibleAccountsOrNonAdb);
        switch (code) {
            case CODE_OK:
                return;
            case CODE_HAS_DEVICE_OWNER:
                throw new IllegalStateException(
                        "Trying to set the device owner, but device owner is already set.");
            case CODE_USER_HAS_PROFILE_OWNER:
                throw new IllegalStateException("Trying to set the device owner, but the user "
                        + "already has a profile owner.");
            case CODE_USER_NOT_RUNNING:
                throw new IllegalStateException("User not running: " + userId);
            case CODE_NOT_SYSTEM_USER:
                throw new IllegalStateException("User is not system user");
            case CODE_USER_SETUP_COMPLETED:
                throw new IllegalStateException(
                        "Cannot set the device owner if the device is already set-up");
            case CODE_NONSYSTEM_USER_EXISTS:
                throw new IllegalStateException("Not allowed to set the device owner because there "
                        + "are already several users on the device");
            case CODE_ACCOUNTS_NOT_EMPTY:
                throw new IllegalStateException("Not allowed to set the device owner because there "
                        + "are already some accounts on the device");
            case CODE_HAS_PAIRED:
                throw new IllegalStateException("Not allowed to set the device owner because this "
                        + "device has already paired");
            default:
                throw new IllegalStateException("Unexpected @ProvisioningPreCondition " + code);
        }
    }

checkDeviceOwnerProvisioningPreConditionLocked

private int checkDeviceOwnerProvisioningPreConditionLocked(@Nullable ComponentName owner,
            int deviceOwnerUserId, boolean isAdb, boolean hasIncompatibleAccountsOrNonAdb) {
        if (mOwners.hasDeviceOwner()) {
            return CODE_HAS_DEVICE_OWNER;
        }
        if (mOwners.hasProfileOwner(deviceOwnerUserId)) {
            return CODE_USER_HAS_PROFILE_OWNER;
        }
        if (!mUserManager.isUserRunning(new UserHandle(deviceOwnerUserId))) {
            return CODE_USER_NOT_RUNNING;
        }
        if (mIsWatch && hasPaired(UserHandle.USER_SYSTEM)) {
            return CODE_HAS_PAIRED;
        }
        if (isAdb) {
            // if shell command runs after user setup completed check device status. Otherwise, OK.
            if (mIsWatch || hasUserSetupCompleted(UserHandle.USER_SYSTEM)) {
                if (!mInjector.userManagerIsSplitSystemUser()) {
                    if (mUserManager.getUserCount() > 1) {
                        return CODE_NONSYSTEM_USER_EXISTS;
                    }
                    if (hasIncompatibleAccountsOrNonAdb) {
                        return CODE_ACCOUNTS_NOT_EMPTY;
                    }
                } else {
                    // STOPSHIP Do proper check in split user mode
                }
            }
            return CODE_OK;
        } else {
            if (!mInjector.userManagerIsSplitSystemUser()) {
                // In non-split user mode, DO has to be user 0
                if (deviceOwnerUserId != UserHandle.USER_SYSTEM) {
                    return CODE_NOT_SYSTEM_USER;
                }
                // In non-split user mode, only provision DO before setup wizard completes
                if (hasUserSetupCompleted(UserHandle.USER_SYSTEM)) {
                    return CODE_USER_SETUP_COMPLETED;
                }
            } else {
                // STOPSHIP Do proper check in split user mode
            }
            return CODE_OK;
        }
    }

细看以上两个方法的权限检测，很多权限在检测之前会先判断 isAdb，如果是adb，很多权限都会跳过。让我们看看这个isAdb 是怎么来的。

private boolean isAdb() {
    final int callingUid = mInjector.binderGetCallingUid();

    return callingUid == Process.SHELL_UID || callingUid == Process.ROOT_UID;
    }

判断流程非常简单，就是获得调用方进程的Uid，如果是SHELL_UID 或者 ROOT_UID，那么就认为有设置DeviceOwner 的权限，跳过权限检查，直接设置。

**
 * Defines the root UID.
 * @hide
 */
public static final int ROOT_UID = 0;

/**
 * Defines the UID/GID under which system code runs.
 */
public static final int SYSTEM_UID = 1000;

/**
 * Defines the UID/GID under which the telephony code runs.
 */
public static final int PHONE_UID = 1001;

/**
 * Defines the UID/GID for the user shell.
 * @hide
 */
public static final int SHELL_UID = 2000;

以上是系统中定义的各大内部专属进程的UID值。属于system进程的应用的UID值为1000，没有权限设置DeviceOwner。而Android系统中设置DeviceOwner 的入口也只有这里。
要实现一键设置DeviceOwner程序的功能，只能修改DevicePolicyManagerService 的代码。我们可以制定一个方案，既然 SHELL 和 ROOT进程能够设置DeviceOwner，那么我们添加的系统进程也可以“冒充SHELL进程”，只需要添加如下几行代码即可：

private boolean isAdb() {
    final int callingUid = mInjector.binderGetCallingUid();
    
    // 获取调用放的进程id -- pid
    final int callingPid = mInjector.binderGetCallingPid();
    
    return callingUid == Process.SHELL_UID || callingUid == Process.ROOT_UID || fixedProcess(callingPid);
}

fixedProcess(callingPid) 方法比较我们自定义的系统进程的PID 和调用方的PID是否一致，如果一致则认为有权限设置DeviceOwner，也即是说，只有ROOT、SHEL 和自定义系统进程拥有设置DeviceOwner 的权限。应用进程的PID是系统生成的，不同的应用程序进程ID不可能重复，同一个应用被杀死后再开起来，进程ID也会不同，系统会以递增的形式分配进程ID。所以不用担心该ID被冒名顶替。fixedProcess方法会取得自定义系统进程事先保存好的PID。

添加了上述规避权限的流程，接下来只需要在自定义系统进程中添加一个设置DeviceOwner的接口即可：

/**
 * 设置DeviceOwner
 * packageName: 应用程序包名
 * policyReceiver: 继承了DeviceAdminReceiver的类
 * deviceUserName: 为DeviceOwner设置一个名字，如不设置传null
 * return
 *      true:  设置成功
 *      false: 设置失败
 * (限于篇幅这里只给出了关键代码，一部分逻辑、变量代码省略)
 */
public static boolean setDeviceOwner(String packageName, String policyReceiver, String deviceUserName) {
     // 1. 保存本应用的进程号，在设置DeviceOwner时的权限检测中取出，视为Shell、Root。
     saveMdmPid(android.os.Process.myPid());
     // 2. 将包名和类名转换为ComponentName
    ComponentName component = new ComponentName(packageName, policyReceiver);
    // 3. 通过ComponentName获取ActivityInfo，如果为空，说明参数传递有误，系统中根本不存在这个应用，直接返回
    ActivityInfo ai = null;
    try {
        ai = iPackageManager.getReceiverInfo(component,
                PackageManager.GET_META_DATA |
                PackageManager.GET_DISABLED_UNTIL_USED_COMPONENTS |
                PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_UNAWARE |
                PackageManager.MATCH_DIRECT_BOOT_AWARE, getMyUserId());
    } catch (RemoteException e) {
        debug("Unable to load component: " + component);
    }
    // 4. 调用DevicePolicyManager的现有方法setActiveAdmin(需要系统级应用有权限)
    mDevicePolicyManager.setActiveAdmin(component, true /*refreshing*/, mUserId);
    // 5. 调用DevicePolicyManager的setDeviceOwner接口
    try {
        result = mDevicePolicyManager.setDeviceOwner(component, deviceUserName, mUserId);
        debug("set package " + component + " as device owner result: " + result);
    } catch (RemoteException | IllegalArgumentException | IllegalStateException e) {
        debug("Error: setDeviceOwner failed to " + component.flattenToShortString() + " Error Info: " + e);
        // Need to remove the admin that we just added.
        try {
            mDevicePolicyManager.removeActiveAdmin(component, mUserId);
        } catch (RemoteException e2) {
            debug("Error: removeActiveAdmin failed to " + component.toString() + " Error Info: " + e2);
        }
    }
    if (result) {
        try {
            mDevicePolicyManager.setUserProvisioningState(DevicePolicyManager.STATE_USER_SETUP_FINALIZED, mUserId);
        } catch (RemoteException e) {
            debug("Error: setUserProvisioningState failed to " + component.toString() + " Error Info: " + e);
        }
        debug("Success: Device owner set to package " + component);
        debug("Active admin set to component " + component.toShortString());
    }
}

如此，一键设置DeviceOwner 应用的接口就实现了。

对于一个应用程序来说，成为DeviceOwner应用即拥有了系统最高软件管理权限。了解更多DeviceOwner的权限以及API的使用详情，请回顾往期博客Android DeviceOwner 应用的能力

一键设置 DeviceAdmin/ProfileOwner/DeviceOwner 应用

一键设置 DeviceAdmin/ProfileOwner/DeviceOwner 应用

概述

设置 Device Administration

设置 ProfileOwner

设置 DeviceOwner

adb shell

使用NFC方式

enforceCanSetDeviceOwnerLocked

checkDeviceOwnerProvisioningPreConditionLocked

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