Update der sicheren Android-Plattform GrapheneOS

Die Ausgabe der sicheren mobilen Plattform GrapheneOS 2024011300 ist jetzt verfügbar. Sie ist ein Fork der Android-Codebasis (AOSP, Android Open Source Project), der erweitert und modifiziert wurde, um die Sicherheit zu erhöhen und die Privatsphäre zu gewährleisten. Zuvor entwickelte sich das Projekt unter dem Namen AndroidHardening und wurde vorher von dem CopperheadOS-Projekt abgespalten, nachdem es zu Konflikten zwischen den Gründern kam. In GrapheneOS werden die meisten aktuellen Google Pixel-Geräte (Pixel 4/5/6/7/8, Pixel Fold, Pixel Tablet) offiziell unterstützt. Die Ergebnisse des Projekts werden unter der MIT-Lizenz veröffentlicht.

GrapheneOS umfasst viele experimentelle Technologien, die darauf abzielen, die Isolation von Anwendungen zu verstärken, den Zugriff detailliert zu steuern, die Ausnutzung typischer Sicherheitsanfälligkeiten zu blockieren und die Funktionsweise von Exploits zu erschweren. Beispielsweise wird in der Plattform eine eigene Implementierung von malloc sowie eine modifizierte Version von libc mit Schutz vor Speicherbeschädigung eingesetzt, sowie eine strengere Trennung des Adressraums von Prozessen. Anstelle von JIT wird im Android Runtime ausschließlich eine vorausschauende (AOT, ahead-of-time) Kompilierung verwendet. Im Linux-Kernel sind viele zusätzliche Schutzmechanismen integriert, wie zum Beispiel kanarienvogelartige Markierungen in slub, um Bufferüberläufe zu verhindern. Zur Verstärkung der Anwendungsisolation kommen SELinux und seccomp-bpf zum Einsatz.

Es besteht die Möglichkeit, bestimmten Anwendungen den Zugriff auf Netzwerkoperationen, Sensoren, das Adressbuch und Peripheriegeräte (USB, Kamera) zu gewähren. Das Lesen aus der Zwischenablage ist nur Anwendungen gestattet, bei denen der Eingabefokus derzeit aktiv ist. Standardmäßig ist der Zugriff auf Informationen über IMEI, MAC-Adresse, Seriennummer der SIM-Karte und andere Hardware-IDs verboten. Zusätzliche Maßnahmen wurden ergriffen, um damit verbundene Wi-Fi- und Bluetooth-Prozesse zu isolieren und Lecks aufgrund von drahtloser Aktivität zu verhindern. Viele der im Rahmen des Projekts entwickelten Sicherheitsverbesserungsmechanismen wurden in den Hauptcode von Android integriert.

In GrapheneOS wird eine kryptographische Verifizierung der geladenen Komponenten und eine erweiterte Datenverschlüsselung auf der Ebene der Dateisysteme ext4 und f2fs angewendet (Daten werden mit AES-256-XTS verschlüsselt, während Dateinamen mit AES-256-CTS unter Verwendung von HKDF-SHA512 zur Erzeugung eines separaten Schlüssels für jede Datei verschlüsselt werden), und nicht auf Blockgerätebene. Daten in den Systempartitionen und in jedem Benutzerprofil werden mit unterschiedlichen Schlüsseln verschlüsselt. Die verfügbaren Hardwarefunktionen werden zur Beschleunigung der Verschlüsselungsoperationen genutzt. Auf dem Sperrbildschirm wird eine Logout-Schaltfläche angezeigt, bei deren Betätigung die Schlüssel zur Entschlüsselung zurückgesetzt und der Speicher in einen nicht aktivierten Zustand versetzt wird. Es gibt eine Einstellung, um die Installation zusätzlicher Anwendungen für ausgewählte Benutzerprofile zu verbieten. Um Brute-Force-Angriffe zu verhindern, wird ein Verzögerungssystem aktiviert, das von der Anzahl der fehlgeschlagenen Versuche abhängt (von 30 Sekunden bis zu 1 Tag).

GrapheneOS enthält prinzipiell keine Google-Apps und -Dienste sowie alternative Implementierungen von Google-Diensten wie microG. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Google Play-Dienste in einer separaten, isolierten Umgebung zu installieren, die über keine speziellen Berechtigungen verfügt. Das Projekt entwickelt auch mehrere eigene Apps, die sich auf Informationsschutz und Privatsphäre konzentrieren. Dazu gehören der Vanadium-Browser auf Chromium-Basis und eine modifizierte Version der WebView-Engine, ein sicherer PDF-Viewer, eine Firewall, die Auditor-App zur Überprüfung von Geräten und zur Erkennung von Eindringlingen, eine Kamera-App, die auf den Schutz der Privatsphäre abzielt, sowie das System zur Erstellung verschlüsselter Sicherungskopien Seedvault.

Zu den Änderungen in der neuen Version gehören:

• Die Implementierung des Mechanismus für die automatische Neustart wurde vollständig überarbeitet. Er nutzt nun einen Timer im Init-Prozess anstelle des system_server-Prozesses, was die Sicherheit erhöht und einen Neustart eines unentsperrten Geräts verhindert. Die Zeit für den automatischen Neustart wurde von 72 auf 18 Stunden verkürzt. Die Hauptidee des automatischen Neustarts besteht darin, aktivierte (entschlüsselte) Partitionen mit Benutzerdaten nach einer bestimmten Zeit der Inaktivität in ihren ursprünglichen unverschlüsselten Zustand zurückzusetzen.

  Die Daten des Benutzerprofils sind nach dem Neustart des Geräts verschlüsselt und werden erst nach Eingabe des Anmeldepassworts des Benutzers entschlüsselt. Wenn der Benutzer die aktivierte Sitzung länger als 18 Stunden nicht entsperrt hat, wird das Gerät automatisch neu gestartet (das Timeout kann in den Einstellungen unter Einstellungen > Sicherheit > Automatischer Neustart geändert werden), um zu verhindern, dass Schlüssel, die im Speicher verbleiben, analysiert werden, falls das Gerät in andere Hände gelangt.

  Als Beispiel für die Notwendigkeit der Anwendung der automatischen Neustartfunktion haben die Entwickler von GrapheneOS kürzlich auf neu entdeckte Schwachstellen in Google Pixel und Samsung Galaxy Smartphones hingewiesen, die es Unternehmen, die auf forensische Analysen spezialisiert sind, ermöglichen, Benutzer auszuspionieren und Daten zu extrahieren, während das Gerät aktiviert ist (wenn die Sitzung aktiv und die Daten entschlüsselt sind).

• Ein Log-Viewer wurde hinzugefügt (Einstellungen > System > Protokolle anzeigen), der es ermöglicht, auftretende Probleme zu bewerten und die Erstellung von Fehlerberichten zu erleichtern.
• Die Benutzeroberfläche zum Einreichen von Absturzberichten wurde überarbeitet.
• In adevtool wurde die Unterstützung für den Pixel Camera Service hinzugefügt, der es ermöglicht, den Nachtmodus in Apps auf Pixel 6+ Smartphones zu nutzen.
• Die Unterstützung für Geräte, die in Android 14 nicht unterstützt werden, wurde in adevtool eingestellt.
• Benachrichtigungen über die Auslösung des Speicherschaden-Detektors in malloc wurden hinzugefügt.
• Die Unterstützung für sysrq wurde im Linux-Kernel deaktiviert.
• Der Linux-Kernel wurde auf das neueste GKI (Generic Kernel Image) 5.10.206 für die Geräte Pixel 6, Pixel 6 Pro, Pixel 6a, Pixel 7, Pixel 7 Pro, Pixel 7a, Pixel Tablet, Pixel Fold sowie auf die Version 5.15.145 für die Geräte Pixel 8 und Pixel 8 Pro aktualisiert. Zusätzlich wurden Builds mit dem Kernel 6.1.69 vorbereitet.
• Der Browser Vanadium wurde auf den Chromium-Codebase 120.0.6099.210.0 aktualisiert.

Quelle: opennet.ru