Обзор платформы виртуализации Android (AVF)

Android Virtualization Framework (AVF) предоставляет безопасные и частные среды выполнения для выполнения кода. AVF идеально подходит для случаев использования, ориентированных на безопасность, которые требуют более надежных, даже формально проверенных, гарантий изоляции по сравнению с теми, которые предлагает изолированная программная среда приложений Android. Android предоставляет эталонную реализацию всех компонентов, необходимых для реализации AVF. В настоящее время AVF поддерживается только на устройствах ARM64. На рис. 1 показана архитектура AVF:

Архитектура АВФ

Рисунок 1. Архитектура AVF

Вот определения наиболее важных терминов с рисунка 1:

апексд и зипфьюз
Надежно монтирует файлы APEX и APK, импортированные с хоста.
авторизация
Файловая система Fuse для безопасного обмена несколькими файлами между Android и pVM (хост и гость).
связующее
Основное средство связи между виртуальными машинами.
crosvm
Монитор виртуальной машины, написанный на rust. crosvm выделяет память ВМ, создает виртуальные потоки ЦП и реализует серверную часть виртуального устройства.
Общий образ ядра (GKI)
Загрузочный образ, сертифицированный Google, который содержит ядро ​​GKI, созданное из исходного дерева Android Common Kernel (ACK), и подходит для прошивки в загрузочный раздел устройства Android. Для получения дополнительной информации см. Обзор ядра .
гипервизор
Технология виртуализации, используемая AVF, также известная как pKVM . Гипервизор поддерживает целостность исполняемого кода и конфиденциальность активов pVM, даже если Android или любая другая pVM скомпрометированы.
Java-API
API-интерфейсы VirtualizationService Java, которые присутствуют только на устройствах с поддержкой AVF. Эти API являются необязательными и не являются частью thebootclasspath .
Микродроид
Предоставленная Google ОС mini-Android, работающая в pVM.
Менеджер микродроидов
Управляет жизненным циклом pVM внутри pVM и диском экземпляра.
Собственный API
Подмножество Android Native Developers Kit (NDK).
защищенная виртуальная машина на основе ядра (pKVM)
См. Гипервизор .
прошивка пвм ( pvmfw )
Первый код, который выполняется на pVM, pvmfw проверяет полезную нагрузку и извлекает секрет для каждой виртуальной машины.
защищенная виртуальная машина (pVM)

Взаимно недоверяющие изолированные среды выполнения («гости»), работающие вместе с основной операционной системой Android («хост»). pVM управляются pKVM.

По сравнению с существующими доверенными средами выполнения (TEE) pVM обеспечивают более богатую среду, включая дистрибутив mini-Android под названием Microdroid . pVM могут использоваться динамически и предоставляют стандартный набор API-интерфейсов, доступных на всех устройствах, которые их поддерживают.

Служба виртуализации

Служба Android, которая управляет жизненным циклом pVM.

Что дальше?

  • Если вы хотите лучше понять необходимость AVF, обратитесь к разделу Почему AVF? .
  • Чтобы прочитать о том, как AVF можно использовать для изолированной компиляции, обратитесь к разделу Варианты использования .
  • Если вам нужно более подробное объяснение архитектуры эталонной реализации AVF, обратитесь к архитектуре AVF .
  • Если вы хотите узнать о Microdroid, обратитесь к Microdroid .
  • Если вас интересует, как AVF обеспечивает безопасность, обратитесь к разделу «Безопасность» .
  • Чтобы понять роль службы виртуализации, обратитесь к VirtualizationService .