Android Virtualization Framework (AVF) предоставляет безопасную и конфиденциальную среду выполнения кода. AVF идеально подходит для случаев использования, ориентированных на безопасность, которые требуют более строгих, 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 рисунке 1 показана архитектура AVF:
Вот определения наиболее важных терминов из рисунка 1:
- апексд и zipfuse
- Надежно монтирует файлы APEX и APK, импортированные с хоста.
- авторизация
- Файловая система Fuse для безопасного обмена несколькими файлами между Android и pVM (хостом и гостем).
- связующее
- Основные средства связи между виртуальными машинами.
- кросвм
- Монитор виртуальной машины, написанный на ржавчине. crosvm выделяет память виртуальной машины, создает потоки виртуального процессора и реализует серверную часть виртуального устройства.
- Общий образ ядра (GKI)
- Загрузочный образ, сертифицированный Google, который содержит ядро GKI, созданное на основе исходного дерева общего ядра Android (ACK), и подходит для прошивки в загрузочный раздел устройства Android. Дополнительную информацию см. в обзоре ядра .
- гипервизор
- Технология виртуализации, используемая AVF, также известная как pKVM . Гипервизор сохраняет целостность исполняемого кода и конфиденциальность активов pVM, даже если хост Android или любая другая pVM будут скомпрометированы.
- Java API
- API-интерфейсы Java VirtualizationService, которые присутствуют только на устройствах с поддержкой AVF. Эти API являются необязательными и не являются частью
thebootclasspath. - Микродроид
- Мини-ОС Android от Google, работающая на pVM.
- Микродроид-менеджер
- Управляет жизненным циклом pVM внутри pVM и на диске экземпляра.
- Собственный API
- Подмножество Android Native Developers Kit (NDK).
- защищенная виртуальная машина на базе ядра (pKVM)
- См. Гипервизор .
- Прошивка пВМ (
pvmfw) - Первый код, который выполняется на pVM,
pvmfwпроверяет полезную нагрузку и получает секрет каждой виртуальной машины. - защищенная виртуальная машина (pVM)
Изолированная среда выполнения, не вызывающая взаимного доверия ( гость ), работающая вместе с основной операционной системой Android ( хост ). Одним из важных аспектов безопасности pVM является то, что даже если хост скомпрометирован, он не имеет доступа к памяти pVM. pKVM — это стандартный гипервизор для запуска pVM.
По сравнению с существующими средами доверенного выполнения (TEE), pVM предоставляют более богатую среду, включая возможность запуска мини-дистрибутива Android под названием Microdroid (хотя Microdroid также может работать на незащищенной виртуальной машине). PVM можно использовать динамически и предоставлять стандартный набор API в доверенной среде, доступной на всех устройствах, которые их поддерживают.
- Служба виртуализации
Служба Android, управляющая 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 .
- Исходный код AVF или подробное объяснение отдельных компонентов можно найти в репозитории AOSP .