Filter Paket Android

Android Packet Filter (APF) memungkinkan framework mengontrol logika pemfilteran paket hardware saat runtime. Hal ini memungkinkan sistem menghemat daya dengan melepas paket di hardware, sekaligus mengizinkan framework Android untuk mengubah aturan pemfilteran saat runtime berdasarkan kondisi jaringan.

Ringkasan APF

APF terdiri dari dua komponen utama:

  • Penerjemah AF berjalan di hardware jaringan (biasanya, chipset Wi-Fi). Penafsir APF menjalankan bytecode APF pada paket yang diterima oleh hardware dan memutuskan apakah akan menerima atau melepaskannya.
  • Kode pembuatan program APF berjalan di CPU utama. Kode ini membuat dan mengupdate program APF sesuai dengan status jaringan dan perangkat.

Metode Wi-Fi HAL memungkinkan framework Android menginstal bytecode program APF dan membaca penghitung saat ini. Modul Mainline Stack Jaringan dapat memperbarui bytecode program APF kapan saja saat APF berjalan.

Ada beberapa filter APF yang diterapkan. Misalnya, APF mencakup filter untuk menghapus eterjenis yang tidak diizinkan, memfilter paket iklan router IPv6 (RA), memfilter traffic multicast dan broadcast jika kunci multicast tidak ditahan, melepas paket DHCP untuk host lain, dan menghapus paket ND resolusi alamat (ARP) dan (penemuan tetangga) yang tidak diminta. Daftar lengkap filter ditentukan di ApfFilter.

Karena kode pembuatan program APF adalah bagian dari modul Stack Jaringan, logika pemfilteran dapat diupdate, dan filter baru dapat ditambahkan, melalui update Utama bulanan.

Integrasi APF

APF API ditentukan di apf_interpreter.h. Kode firmware Wi-Fi memanggil int accept_packet() untuk menentukan apakah paket harus dihapus (nilai hasil nol) atau diteruskan (nilai hasil bukan nol). Instruksi APF panjangnya bervariasi. Panjang setiap petunjuk minimal satu byte. Kode petunjuk APF ditentukan di apf.h.

APF bergantung pada memori khusus. Memori digunakan baik untuk program APF itu sendiri maupun untuk penyimpanan data, dan memori tidak boleh dibersihkan atau ditulis oleh chipset, kecuali melalui metode APF HAL. Bytecode APF menggunakan penyimpanan data untuk menyimpan penghitung untuk paket yang diterima dan dihapus. Region data dapat dibaca dari framework Android. Jumlah minimum memori yang tersedia untuk APF harus 1.024 byte.

Men-debug APF

Untuk memeriksa apakah APF diaktifkan di perangkat, menampilkan program saat ini, dan menampilkan penghitung saat ini, jalankan perintah adb shell dumpsys network_stack. Berikut adalah contoh perintah ini:

adb shell dumpsys network_stack
......
IpClient.wlan0 APF dump:
    Capabilities: ApfCapabilities{version: 4, maxSize: 4096, format: 1}
......
    Last program:
      6bfcb03a01b8120c6b9494026506006b907c025e88a27c025988a47c025488b87c024f88cd7c024a88e17c024588e384004408066a0e6bdca4022b000600010800060412147a1e016bd884021f00021a1c6b8c7c021c0000686bd4a402080006ffffffffffff6a266bbca402010004c0a801eb6bf87401f6120c84005f08000a17821f1112149c00181fffab0d2a108211446a3239a20506c2fc393057dd6bf47401cb0a1e52f06bac7c01c600e06bb41a1e7e000001b9ffffffff6bb07e000001aec0a801ff6be868a4019a0006ffffffffffff6bb874019b6bf07401907c001386dd686bd0a4017d0006ffffffffffff6bc874017e0a147a0e3a6b980a267c017000ff6be07401650a366ba87c016200858219886a26a2050fff02000000000000000000000000006ba4740146aa0e84013700e6aa0f8c0130006068a4011b000f33330000000184c9b26aed4c86dd606a12a2f02600b03afffe8000000000000086c9b2fffe6aed4cff02000000000000000000000000000186006a3aa2e9024000123c92e4606a3ea2d70800000000000000006a56a2ce04030440c01a5a92c9601a5e92c4606a62a2bb04000000006a66a2a6102401fa00049c048400000000000000006a76a29d04030440c01a7a9298601a7e9293606c0082a28904000000006c0086a27310fdfd9ed67950000400000000000000006c0096a2690418033c001a9a9264606c009ea24e102401fa00049c048000000000000000006c00aea24404180330001ab2923f606c00b6a22910fdfd9ed67950000000000000000000006c00c6a21f04190300001aca921a606c00cea20410fdfd9ed67950000400000000000000016bc472086be4b03a01b87206b03a01b87201
    APF packet counters:
      TOTAL_PACKETS: 469
      PASSED_DHCP: 4
      PASSED_IPV4: 65
      PASSED_IPV6_NON_ICMP: 64
      PASSED_IPV4_UNICAST: 64
      PASSED_IPV6_ICMP: 223
      PASSED_IPV6_UNICAST_NON_ICMP: 6
      PASSED_ARP_UNICAST_REPLY: 4
      PASSED_NON_IP_UNICAST: 1
      DROPPED_RA: 4
      DROPPED_IPV4_BROADCAST_ADDR: 7
      DROPPED_IPV4_BROADCAST_NET: 27

Output untuk contoh perintah adb shell dumpsys network_stack ini mencakup hal berikut:

  • ApfCapabilities{version: 4, maxSize: 4096, format: 1}: Ini berarti chip Wi-Fi mendukung APF (versi 4).
  • Last program: Bagian ini adalah biner program APF yang terbaru terinstal dalam format string hex.
  • APF packet counters: Bagian ini menunjukkan jumlah paket yang diteruskan atau dihapus oleh APF dan alasan spesifiknya.

Untuk mendekode dan menguraikan kode menjadi bahasa assembler yang dapat dibaca manusia, gunakan alat apf_disassembler. Untuk mengompilasi biner yang dapat dieksekusi, jalankan perintah m apf_disassembler. Berikut adalah contoh cara menggunakan alat apf_disassembler.

echo "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" | out/host/linux-x86/bin/apf_disassembler
       0: li    r1, -4
       2: lddw  r0, [r1+0]
       3: add   r0, 1
       5: stdw  r0, [r1+0]
       6: ldh   r0, [12]
       8: li    r1, -108
      10: jlt   r0, 0x600, 504
      15: li    r1, -112
      17: jeq   r0, 0x88a2, 504
      22: jeq   r0, 0x88a4, 504
      27: jeq   r0, 0x88b8, 504
      32: jeq   r0, 0x88cd, 504
      37: jeq   r0, 0x88e1, 504
      42: jeq   r0, 0x88e3, 504
      47: jne   r0, 0x806, 116
......

Untuk memeriksa hasil APF secara offline, gunakan alat apf_run. Untuk mengompilasi biner yang dapat dieksekusi, jalankan perintah m apf_run. Berikut adalah contoh cara memeriksa satu paket menggunakan perintah apf_run.

Untuk memberikan presentasi string biner heksadesimal paket mentah, gunakan opsi --packet. Untuk menyediakan string biner heksadesimal region data, yang digunakan untuk menyimpan penghitung AF, gunakan --data option. Karena setiap penghitung memiliki panjang 4 byte, region data harus cukup panjang untuk memastikan tidak terjadi overflow buffer.

out/host/linux-x86/bin/apf_run --program 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 --packet 5ebcd79a8f0dc244efaab81408060001080006040002c244efaab814c0a8ca1e5ebcd79a8f0d --data 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
Packet passed
Data: 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

Untuk memeriksa hasil APF terhadap file pcap yang diambil oleh tcpdump, gunakan perintah apf_run sebagai berikut:

out/host/linux-x86/bin/apf_run --program 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 --pcap apf.pcap --data 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
37 packets dropped
1733 packets passed
Data: 00000000000000000000000000000000000000000200000005000000000000000000000002000000000000001b000000000000000000000001000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000689000000000000003c00000000000000000000000000000000000006ea