Sudo Make Me A Sandwich. Johannes Jordan, Johannes Knödtel, Florian Jung 02 Jun 2014 FSI Informatik

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1 Sudo Make Me A Sandwich Johannes Jordan, Johannes Knödtel, Florian Jung 02 Jun 2014 FSI Informatik

2 Vorteile des Rootings Vorteile des Rootings

3 Anwendungen Beliebige Anwendungen installieren außerhalb der App-Stores keine Einschränkungen durch den OEM Beliebig Anwendungen entfernen auch "Systemanwendungen" Crapware-Syndrom Auch Google-Apps können nerven Anwendungen können auch eingefroren werden Anwendungen, die root benötigen! Beispiele: 1. Adblocking (AdAware) 2. Volles Backup (Titanium Backup) 3. Audioprozessor (ViperFX) 4. Neue Funktionalitäten wie z.b. als USB-Stick: Bootbare CD-Images ausliefern via DriveDroid 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 1

4 Betriebssystem So genannte Custom ROMs: Neuere Android-Versionen auch für alte Geräte Neuere Kernel, mehr Akkulaufzeit etc. möglich Viel zusätzliche Funktionalität, verbesserte Oberfläche, Personalisierbarkeit Community-Lösungen bieten, was der Hersteller verweigert: Feingranulierte Kontrolle der App-Berechtigungen Regional/vertraglich beschränkte Nutzungsarten wie Tethering, Radio Bekannte Probleme mancher Handymodelle werden gelöst 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 2

5 Hacking auf Systemebene Mittels root kann in alle Apps eingegriffen werden, ohne diese zu zerlegen! Die Techniken nennen sich Xposed Framework und Cydia Substrate. Das Xposed Framework installiert Hooks in der virtuellen Maschine Einzelne Methoden sowohl des Systems als auch der Apps werden so umgeleitet Beispielmodule für Xposed: 1. Gravity Box viele typische ROM-Modifikationen 2. XPrivacy Berechtigungskontrolle 3. HKTheme Manager systemweites Theming 4. Xposed Light Sensor Filter Fix für autom. Helligkeit 5. Youtube AdAway entfernt Werbevideos in Youtube 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 3

6 The war on general computation Immer mehr Alltagsgeräte sind vollwertige Computer Nutzungsmöglichkeiten werden vom Hersteller oder gar gesetzlich reglementiert Neue Technik ermöglicht schleichende Gängelung Analog: Briefgeheimnis durch Verfassung geschützt, aber -Überwachung Neue Platformen wie ios oder Android ersetzen den Desktop und sperren den Nutzer gleichzeitig ein. Offene Platformen unterstützen und ggf. öffnen :-) Erfolgsgeschichte: Telefone mit CyanogenMod! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 4

7 Aufbau eines Android-Systems Aufbau eines Android-Systems

8 Was ist Android Android ist ein Betriebssystem ausgelegt auf Mobilgeräte Android besitzt eine offene Entwicklungsplattform Android ist freie Software Android unterstützt eine Vielzahl an Geräten Android ist hochkomplex 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 5

9 Bestandteile Kernel Systemdienste Systembibiotheken Java-VM UI-Bibiliotheken Apps 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 6

10 Bestandteile Kernel Systemdienste Systembibiotheken Java-VM UI-Bibiliotheken Apps Einzige Komponente, auf die man als 0/8/15-User Einfluss nehmen kann 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 6

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12 Kernel Linux Freie Software Zunächst Freizeitprojekt des Finnen LINUS TORVALDS Lizensiert unter der GPL Modifikationen durch Android Binder-Schnittstelle 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 8

13 C-Standard-Bibliothek Bionic Speziell für Android von Google entwickelt Abwandlung der BSD-Variante von libc Linux-spezifische Features BSD-Lizenz geringerer Speicherbedarf Optimierungen für Prozessoren mit geringen Taktraten 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 9

14 Java-Bibliothek Apache Harmony Vor der Offenlegung von Suns Implementierung als OpenJDK entwickelt Entwicklung offiziell 2011 eingestellt Offiziell nicht als Java zertifiziert, weil Oracle sich sträubt 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 10

15 Java-VM Dalvik speziell auf embedded optimierte JVM eigener Bytecode (registerbasiert statt stackbasiert) eigenes Dateiformat (dex statt class) ART neue VM in 4.4 Kitkat, bisher nur zum Ausprobieren Inkompatibiliät zu Apps, die Hacks verwenden Ahead-Of-Time-Übersetzer Google will damit so schnell wie ios sein 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 11

16 Worauf wir keinen Einfluss bekommen Baseband Der Basebandprozessor kümmert sich um den Mobilfunk Meist ein eigenes proprietäres Betriebssystem (Firmware) Sitzt hier die NSA? (Ist eine echt tolle Ecke um sich einzunisten) Treiber Leider nicht immer frei Da Treiber nicht vom Linux-Kernel abgeleitet sind, keine GPL-Pflicht Meist handelt es sich um wenige, aber dennoch wichtige Komponenten, z.b. GPU-Stack 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 12

17 Partitionierung Ein Android-System hat ein Set von Standardpartitionen: Boot Der Bootloader (wird i.d.r. nicht geändert) Recovery Zweite, kleine Systempartition zur Wiederherstellung Root Das System inkl. Apps, etc. SDCard Interner Telefonspeicher oder SD-Karte, auf denen Nutzerdaten liegen Oft wird erst eine neue Recovery installiert. Mittels dieser kann dann das ROM (boot) ausgetauscht werden. 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 13

18 Back up first! Back up first!

19 Warum Backup? Backups zu haben ist immer gut. Beim Entsperren des Bootloaders: alle Daten gehen verloren! Beim Rooten: (hoffentlich) unnötig. Beim Installieren eines Custom ROMs: alle Daten gehen verloren! Synchronisierung durch Google Standardmäßig sichert Google Kontakte, Anwendungsdaten, Kalendereinträge auf seinen Servern. SMS werden nicht gesichert. 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 14

20 Was muss gesichert werden? Kontakte SMS Anwendungsdaten Telefonspeicher (aka. interne sdcard) Achtung Auch die interne SD-Karte auf der die SMS- und Kontakte-Backups sowie eure Fotos, Musik etc. liegen sollte gesichert werden! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 15

21 Backup eurer SMS und Kontakte Man kann beispielsweise die App " Super Backup" aus dem Play Store verwenden. Vorgehensweise SMS Backup, dann den Backup-Button drücken. selbiges für Contacts Backup Dateien von /storage/sdcard0/smscontactsbackup auf den Computer speichern ggf. kurzer Sanity-Check der.xml-dateien 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 16

22 Backup von Anwendungsdaten Installierte Apps: Apps im Play Store sind an den Account, nicht ans Telefon gebunden. Anwendungsspezifisch: Manche Anwendungen wie z.b. K9 Mail bieten selbst eine Backupmöglichkeit der Einstellungen etc. an. Titanium Backup: Auf bereits gerooteten Geräten lassen sich mit Titanium Backup die Anwendungsdaten sichern. root erforderlich Titanium Backup benötigt root. Beim rooten selbst geht nichts verloren wohl aber beim Unlocken des Bootloaders! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 17

23 Alles adb backup -all Auch über die ANDROID DEBUG BRIDGE lässt sich ein Backup fahren 1. Debug-Mode anschalten (Einstellungen Developer Options USB-Debugging) 2. An PC anschließen 3. adb backup -all -f $DATEI für alle Anwendungsdaten 4. oder: adb backup -all -apk -shared -f $DATEI für alle Anwendungsdaten und APKs und Nutzerspeicher (SD-Karten und interner Speicher) 5. Zum Restoren: adb restore $DATEI 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 18

24 Root erlangen und benutzen Root erlangen und benutzen

25 Möglichkeiten, Root zu erlangen Welche Möglichkeit bereitsteht, hängt vom Handymodell ab: Generell (Nexus, Sony, LG, HTC, Huawei,...): fastboot Partitionsüberschreibung per USB Exploits ActiveRoot, FramaRoot, etc. Recovery, update.zip Installation einnes Updates per SD-Karte über den Recovery-Bootmode adb sideload, update.zip Installation eines Updates per USB Samsung: Heimdall / Odin Flashen per USB über Samsung-Schnittstelle 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 19

26 Mögliche Nachteile Garantieverlust: Ist nicht kausal, aber möglich Hersteller verlangen teilweise eine Registrierung für den Unlock, oder nutzen Hardwareswitches, um Flashing erkennen zu können Sicherheits-Updates: Custom ROM stets aktuell halten (z.b. per OTA), nicht Stock ohne Updates verwenden Verlust des Stock-ROMs: Zum Originalbetriebssystem zurückzukehren, ist eigtl. immer möglich, in manchen Fällen schwieriger als in anderen Bricking Sein Gerät dauerhaft unbenutzbar zu machen, ist schwer möglich. 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 20

27 Root auf Anwendungsebene Besondere Apps benötigen nicht nur normale Permissions, sondern auch Root Root an alle Apps zu geben ist gefährlich/nicht wünschenswert Anwendungen fordern über eine su-app root an Der Nutzer kann dann entscheiden, ob er dieser Aktion zustimmt Verwaltung über eine su-app Populär: SuperSU (proprietär) und SuperUser (open source) 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 21

28 Root auf Anwendungsebene SuperSU 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 22

29 Root auf Anwendungsebene SuperUser 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 23

30 Die Android-Community Die Android-Community

31 Dubiose Quellenlage Android ist ein Open-Source-Projekt: AOSP Modifikationen (MODs) und eigene Derivate (Custom ROMs) werden von Kiddies erstellt Diese Kiddies nutzen ein Onlineforum: XDA Developers XDA ist die primäre Anlaufstelle! Modifikationen werden gerne über Filehoster angeboten Nutzer haben lustige Namen und posten in ellenlangen Threads 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 24

32 Dubiose Quellenlage Android ist ein Open-Source-Projekt: AOSP Modifikationen (MODs) und eigene Derivate (Custom ROMs) werden von Kiddies erstellt Diese Kiddies nutzen ein Onlineforum: XDA Developers XDA ist die primäre Anlaufstelle! Modifikationen werden gerne über Filehoster angeboten Nutzer haben lustige Namen und posten in ellenlangen Threads Wem können wir vertrauen? Größere Projekte haben offizielle Webseiten, Anlaufstellen Nutzer können als Recognized Developer ausgweisen sein, thanks meter Open-Source setzt sich immer mehr durch 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 24

33 Terminologie Forenaufbau: User-Foren vs. Developer-Foren: User-Foren ignorieren! Android Development Custom ROMs, Kernels, etc. portiert Original Android Development das Gleiche direkt von der Quelle Typische Begrifflichkeiten: CWM, TWRP verschiedene Recoveries Dalvik Wipe Cache der VM löschen; Full Wipe Gesamtes ROM löschen FC Forced Close (Anwendung wurde beendet) kanging Code aus anderen Projekten wiederverwenden 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 25

34 Freie Software? Vieles auf XDA wird nur als Freeware angeboten Oft im Play Store (gegen Geld) und auf XDA direkt umsonst! Open-Source war früher nicht so wichtig wie heute Beispiel: SuperSU (unfrei) vs. SuperUser (frei) ROM-Projekte spielen Vorreiterrolle Gerne verwendet werden git, gerrit und croudin 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 26

35 Freie Software? Vieles auf XDA wird nur als Freeware angeboten Oft im Play Store (gegen Geld) und auf XDA direkt umsonst! Open-Source war früher nicht so wichtig wie heute Beispiel: SuperSU (unfrei) vs. SuperUser (frei) ROM-Projekte spielen Vorreiterrolle Gerne verwendet werden git, gerrit und croudin Daumenregel Aufgrund der dubiosen Quellenlage immer Open-Source bevorzugen! F-Droid Store bietet signierte Apps (aus offenen Quellen erzeugt) 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 26

36 Populäre ROM-Projekte Einige ROMs sind lange etabliert und vertrauenswürdig. CyanogenMod das bekannteste ROM, Referenz für andere ROMs, eigene Anwendungssuite, wie Apollo Music Player, File Manager, eigene Kamera-Anwendung etc. Theme Manager, Berechtigungskontrolle, etc. Bietet OTA-Updates! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 27

37 Populäre ROM-Projekte Einige ROMs sind lange etabliert und vertrauenswürdig. CyanogenMod das bekannteste ROM, Referenz für andere ROMs, eigene Anwendungssuite, wie Apollo Music Player, File Manager, eigene Kamera-Anwendung etc. Theme Manager, Berechtigungskontrolle, etc. Bietet OTA-Updates! Paranoid Android (AOSPA) sehr innovatives Projekt von Radiohead-Fans 1. PA 3.0 custom DPI per App, "Phablet mode", Halo 2. PA 4.0 rewrite basierend auf Kitkat, Peek, Hover Bietet OTA-Updates! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 27

38 Populäre ROM-Projekte (2) AOKP (Android Open Kang Project) leichtgewichtig, auf Performanz und Personalisierbarkeit ausgelegt SlimKat ähnlich AOKP (inoffizieller Nachfolger?), Blackify, etc. PACMAN all-in-one Kombination aus AOSPA, AOKP, CyanogenMod; ziemlich abgefahren, funktioniert teilweise erstaunlich gut 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 28

39 Populäre ROM-Projekte (2) AOKP (Android Open Kang Project) leichtgewichtig, auf Performanz und Personalisierbarkeit ausgelegt SlimKat ähnlich AOKP (inoffizieller Nachfolger?), Blackify, etc. PACMAN all-in-one Kombination aus AOSPA, AOKP, CyanogenMod; ziemlich abgefahren, funktioniert teilweise erstaunlich gut Kernel und GApps Einige Projekte bieten eigene Kernel und GApps-Pakete an. Auch kann man etablierte Kernel (z.b. Franco) mit vielen ROMs nutzen. Gute Allround-GApps kommen von AOSPA. Immer GApps flashen! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 28

40 Ausblick Ausblick

41 Was noch fehlt Datenschutz durch Verzicht auf den Google-Account: caldav, carddav 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 29

42 Was noch fehlt Datenschutz durch Verzicht auf den Google-Account: caldav, carddav Android ist noch nicht ganz frei: GApps sind proprietär! Google ist dabei, die Freiheit von Android zu unterwandern 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 29

43 Was noch fehlt Datenschutz durch Verzicht auf den Google-Account: caldav, carddav Android ist noch nicht ganz frei: GApps sind proprietär! Google ist dabei, die Freiheit von Android zu unterwandern Auch andere Hersteller arbeiten an GApps-Alternativen (Amazon, Samsung) diese sind jedoch ebenso proprietär Mögliche zukünftige Lösung: das Replicant-Projekt 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 29

44 Der nächste Schritt Alternative Betriebssysteme zu Android! Firefox OS komplett freies System der Mozilla Foundation Jolla Sailfish OS teilweise frei, soll komplett frei werden, sehr modern (Wayland und Qt5) Ubuntu Phone in letzter Zeit unter Kritik 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 30

45 Der nächste Schritt Alternative Betriebssysteme zu Android! Firefox OS komplett freies System der Mozilla Foundation Jolla Sailfish OS teilweise frei, soll komplett frei werden, sehr modern (Wayland und Qt5) Ubuntu Phone in letzter Zeit unter Kritik Die andere Richtung: Android auf Geräten, die ohne Android ausgeliefert werden! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 30

46 Samsung: Heimdall und CF-Root im Detail Samsung: Heimdall und CF-Root im Detail

47 Installation Heimdall ist ein Open-Source-Ersatz für das Tool Odin, mit dem man Kernel usw. auf sein Samsung-Phone flashen kann. Die offizielle Homepage ist Es empfiehlt sich aber, die Version aus den Repositories eurer Lieblingsdistribution zu verwenden. 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 31

48 Benutzung Download-Mode betreten: Volume-Down + Home + Powerbutton drücken, damit das Gerät hochfahren. Um zu testen, ob das Gerät im Download-Mode erkannt wird: heimdall detect Um ein Kernelimage (zimage) zu flashen: heimdall flash --kernel zimage 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 32

49 Richtige Version Unter Einstellungen Über das Telefon Baseband-Version herausfinden. (z.b. I9000XXJVT) Telefonversion herausfinden (es gibt das i9000-international, das in Europa verkauft wurde, aber auch andere Versionen für Amerika etc.). Unter den entsprechenden CF-Root herunterladen. Achtung Die letzten 3 Buchstaben der Basebandversion müssen übereinstimmen! 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 33

50 Flashen Die zip enthält ein tar, die ein zimage enthält Das Telefon muss ausgeschaltet werden, und dann mit Volume-Down + Homebutton + Power-On in den Downloadmode gebracht werden heimdall flash --kernel zimage flasht dann den CF-Root. Beim nächsten Hochfahren wird euer Telefon gerootet, und ein abgewandeltes CWM-Recovery wird installiert. 02 Jun 2014 FSI Informatik FSI Informatik Sudo Make Me A Sandwich 34