Bài báo cáo tìm hiểu hệ Điều hành cho các thiết bị di Động google android

Mã nguồn của Android cũng được sử dụng để phát triển rất nhiều các phiên bản khác nhau chạy trên các thiết bị điện tử như máy chơi game console, máy ánh, PC, ..... Tang Android Linux Ker

HOC VIEN CONG NGHE BUU CHINH VIEN THONG

KHOA AN TOAN THONG TIN

BO MON AN TOAN THONG TIN

Gyr

Học phần: An toàn hệ điều hành

BAI BAO CAO:

Tìm hiểu hệ điều hành cho các thiết bị di động

Google Android

Giảng viên giảng dạy: TS Hoàng Xuân Dậu Sinh viên thực hiện: Nhóm G01 Ngô Việt Chính B20DCAT026 Dao Hoang Anh B20DCAT004 Phạm Việt Anh B20DCAT012 Hoàng Hải Bình B20DCAT017

Nguyễn Xuân Cường B20DCAT024

Trịnh Huy Cường B20DCAT025

Hà Nội - 2023

MUC LUC

PHAN I GIỚI THIỆU CHƯNG 22-222 22E22212E21222112211221127112121211221 21 xe 3

im 6» 3

1.2 Các phiên bản Android - - c2 2221122112121 12 1111211121111 11 15111111 ra ky 3 1.3 Phát triển ứng dụng Android - - s2 121111 11212 11 1tr rn 3 PHÂN 2 KIÉN TRÚC CỦA HỆ ĐIÊU HÀNH ANDROID -55- 4 PHAN 3 CAC THANH PHAN CUA HỆ ĐIÊU HÀNH ¿55c 4

3.1 Tang Application ( Ung dung) c.cccccccccccscsssessesessseeesstesessesstsstestestsseeseeseten 4 3.2 Tang Application Framework c c.ccccccsscscsssescssessescesessesessssessesecevsecevseeesenes 5

3.3 Tang Android Rumtime c cccccccccsccscescsscssesessessessssvssessssecsvssesecsvssvseeecsesesieeees 6

3.4 Tang Native Libraries ctta android c.cccccccsccscsscsscssessesecsvssessesecevssesevevsevsevees 6 3.5 Tầng Android Linux Kernel -s- s21 x1 E111 E11 E182 tre 7 PHAN 4 CÀI ĐẶT HỆ ĐIÊU HÀNH CHO ĐIỆN THOẠI -s 7 4.1 Chuẩn bị c2 HH HH HH Hành gưe 7

4.2 Thiết lập câu hình trên VMware Workstation 22T ng nen: 7

PHAN 5 CÁC TÍNH NĂNG NÓI BẬT 55:22 t2 tre 15

3.1 Màn hình tùy chỉnh ác c1 T1 1111111111111 011111111 111 HH he 15

So 5 ccc 16 5.4 Tich hop Google địch vụ 1 L1 1n 2212211121111 12 5 2121k hườy 17

5.5 Hỗ trợ AI và Machine Learning s15 1 11111 E11 1211111111111 Etre, 18

5.6 GIao diện linh hoạt LG 9993331555511 11k ng kg rg 18

5.7 Tải xuống ứng dụng không đây - 5c SE E1 TH 19 5.8 Hệ thống lại quyền ứng dụng - c2 1E 112122111 1E t1 tre 19

b0 co na a 20

PHAN 6 CAC VAN DE AN NINH 25c: 222 221tr 21 6.1 Các thành phần chính ctia An ninh, an toan Android c.ccccccseeeeeeeeees 21

PHAN 7 AN TOÀN CỦA GOOGLE ANDROID :-5222ccccccecvvccret 22

7.1 Các tính năng bảo mật của Android - - c1 222222111111 11 22 21x 22

7.1.1 Hộp kín ứng dụng (Application Sandbox) các 22c cà 22 7.1.2 Đăng ký ứng dụng (App sIgnIng) c c2 khe 22 7.1.3 Xác thực người dùng (Authenfication) c s22 2e rerre 23

II ND ốẻ in iaaiiiaaa 23 7.1.5 Linux tăng cường báo mật (Security-Enhanced Linux) - 24 7.1.6 Kho khóa (KeySfOF€) L0 n1 1212211 1122118112111 kệ 24

7.1.7 Các dịch vụ khác của Google Android cc c2 setserre 24

7.2 Các nguyên nhân ảnh hưởng đến vấn đề an ninh, an toàn Android : 25

7.2.1 Các ứng dụng độc hại L0 0 2121211221121 1111155111151 111 ghe 25

7.2.2 Tan công qua mạng ÏnfeTnet -+- 2s E2 2111111211211 tre, 25

7.2.3 Các lỗ hông bảo mật 5: c1 E1 1121111211 111011 E1 êy 26 7.2.4 Các vẫn đề từ người đùng 5s TT Hye 26 PHAN 8 TỎNG KẾT 55::22222 22222111 122211111 reo 26

Trang 3

PHAN 1 GIOI THIEU CHUNG

1.1 Lịch sử

Android là một hệ điều hành được phái triển dựa trên một phiên bản sửa đổi của nhân Linux

Tuy đã được Google thực hiện nhiều thay đôi về kiến trúc so với nhân Linux gốc, Android vẫn

duoc coi la một bản phân phối của Linux Android ban đầu được thiết kế dành cho các thiết bị đi

động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng Android được phát

triển bởi Android Ine với sự hỗ trợ tài chính từ Google và sau này được chính google mua lai vào năm 2005, Android được giới thiệu lần đầu vào năm 2007 và xuất hiện trên thiết bị thương

mại đầu tiên là chiếc HTC Dream 1 năm sau đó Hiện nay Android đang chiếm hơn 80% thị phần điện thoại thông minh trên toàn thế giới

1.2 Các phiên bản Android

Khác với IOS của Apple, Android là một hệ điều hành mã nguồn mở vì thế có rất nhiều

phiên bản của Android đã được phát hành Phiên bản thuần của Android là Android Open Souree Project (AOSP) hay thường được gọi là Stock Android Đây là phiên bản Android ở dạng co ban nhất và không bao gồm các ứng dụng của google hay thậm chí cá Google Play Store Đa số mọi người bay giờ thường coi Pixel UI, một phiên bản Android chạy trên dòng smart phones Google

Pixel là Android thuần Tuy nhiên đó là một cách gọi sai lầm Phiên bán gần với Android thuần

nhất chính là Android One được chạy trên một số thiết bị của Xiaomi, Nokia và google nexus,

tuy nhiên vì nhiều lý do đây được xem là một phiên bán thất bại và tất cả các dòng máy sử dụng

android one đều đã bị khai tử Một số phiên bản Android phô biến nhất có thế kế đến như OneUI

cua Samsung hay MiUI của XiaoMI

Mã nguồn của Android cũng được sử dụng để phát triển rất nhiều các phiên bản khác nhau chạy trên các thiết bị điện tử như máy chơi game console, máy ánh, PC, Một số phiên

bản được biết đến rộng rãi nhất như AndroidTV và WearOS được sử dụng trên các thiết bị đồng

hỗ thông minh

1.3 Phát triển ứng dụng Android

Một trong những yếu tố chính dẫn đến thành công của Android là Google Play, nền táng phân phối ứng dụng trên Android mà người dùng có thể sử dụng dé tái về và cài đặt, hoặc bang cách tai xuống rồi cài đặt tập tin "APK" từ trang web khác

Các ứng dụng cho Android được phát triển bằng ngôn ngữ Java hay sau này là kotlin sử

dụng Bộ phát triển phan mém Android (SDK) Hoặc có một cách tiếp cận khác là phat triển các

ứng dụng web-base đa nền táng đem đến sự tiện lợi về thời gian phát triển, chi phí, thuận tiện cho việc bảo trì, tuy nhiên phái đánh đổi về mặt hiệu năng, bảo mật và sự phức tạp trong thiết kế

Trang 4

react native va flutter

PHAN 2 KIEN TRUC CUA HE DIEU HANH ANDROID

- Hédiéu hành Android có 6 tầng chính trong kiến trúc bao gồm:

+ Tang Application (Ung dung)

Tang Application Framework

Tang Android Runtime

Tang Native Libraries

Tang HAL (Harware Abstraction Layer)

Tang Linux Kernel

Native C/C++ Libraries OpenMAx AL

PHAN 3 CAC THANH PHAN CUA HE DIEU HANH

3.1 Tầng Android Linux Kernel

2

Tang Android Linux Kernel là một trong những thành phần cốt lõi của hệ điều hành Android Nó là lớp giữa phần cứng của thiết bị và các ứng dụng và địch vụ của hệ thống Tang Android Linux Kernel bao gồm một số thành phân như sau:

Android Linux Kernel: Android Linux Kernel la mét phién bản tùy chỉnh của Linux Kernel, được tối ưu hóa để hoạt động trên các thiết bị đi động Nó cung cấp các chức năng quan trọng như quán lý bộ nhớ, quản lý tài nguyên, quán lý quyền truy cập và quán

ly mang

Device Drivers Device Drivers la cac phan mém duoc cai dat trén Linux Kernel dé quan

ly cac thanh phan phan cứng của thiết bị, chăng hạn như camera, bộ nhớ, mạng và các

giao diện khác

Security Tầng Android Linux Kernel cũng cung cấp các tính năng bảo mật quan trọng như SELinux, một cơ chế bảo mật được sử dụng để giới hạn quyển truy cập của các ứng dụng và các tiến trình khác trên hệ thống

Power Management Tang Android Linux Kernel cung cap cac chtre nang quan ly nang

lượng, như quan ly pin va cac chế độ tiết kiệm năng lượng, ø1úp cho các thiết bị Android hoạt động lâu hơn trên một lần sạc

& Tang Android Linux Kernel là một phần rất quan trọng của hệ thống Android, đóng vai trò là lớp trung gian giữa phần cứng và phần mềm của thiết bị Nó cung cấp các tinh nang quan trong dé dam bao tinh 6n định và hiệu suất của hệ thống, đồng thời cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính bảo mật và quyên riêng tư của người dùng 3.2 Tang HAL (Hardware Abstraction Layer)

Là một phân quan trọng của kiến trúc phần mềm của hệ điều hành Android Tầng nay cho phép các thành phần của hệ thống truy cập đến phần cứng của thiết bị một cách đơn gián bằng cách cung cấp một API chung để truy cập tới phần cứng Các thành phần của Android Runtime va Application Framework có thế giao tiếp với thiết bị phần cứng théng qua API

Tang HAL là một tầng trung gian giữa thành phần hệ thống và phần cứng thiết bị Nó cũng cấp một lớp trừu tượng đề che giấu sự khác biệt phần cứng giữa các thiết bị Điều

này cho phép các ứng dụng Android có thể hoạt động trên nhiều thiết bị khác nhau, mà

không cần thay đối mã nguồn của chúng để tương thích với các tính năng của phân cứng khác nhau

Trang 6

3.3 Tang Native Libraries cua Android

1

Tang Native Librarles là một trong các thành phần của hệ điều hành Android Nó bao

gồm các thư viện C/C++ được sử dụng để xử lý các tác vụ liên quan đến phần cứng,

chang hạn như xử lý âm thanh, dé hoa va mang

Cac tang native libraries bao g6m cac thu vién như:

OpenMAX AL (Audio and Video): Thư viện này cung cấp các API để xử lý âm thanh và

video trên các thiết bị Android

2 OpenGL ES (Graphics): Thy vién nay cung cap cac API để xử lý đồ họa 2D và 3D trên

3

các thiết bị Android

SQLite (Database): Thư viện này cung cấp các API để quán lý cơ sở dữ liệu trên các thiết

bị Android

4 WebKit (Browser Engine): Thu vién nay cung cap cac API dé xtr ly cac trang web trén

cac trinh duyét web cua cac thiét bi Android

= Tang Native Libraries là một phần quan trong của hệ điều hành Android, giúp cho các ứng dụng Android có thể tương tác với phân cứng của thiết bị, đồng thời nó cũng cưng cấp các công cụ hỗ trợ cho các nhà phát triển để phát triển các ứng dụng Android chất

lượng cao và hiệu suất tốt

3.4 Tang Android Runtime

1

Tầng Android Runtime (ART) của hệ điều hành Android bao gồm các thành phân sau:

ART Virtual Machine: ART Virtual Machine là môi trường thực thị mã máy của hệ điều

hành Android, nó được sử dụng đề biên địch mã nguồn của ứng dụng thành mã may dé

chạy trên các thiết bị Android ART Virtual Machine hỗ trợ các tính năng như Ahead-of-

time (AOT) Compilation, Just-in-time (JIT) Compilation va Garbage Collection

2 Core Libraries: Core Libraries la mot tap hop cac thư viện cơ bản của hệ điều hành

3

Android, bao gồm các thư viện Java cơ bản, các thư viện hỗ trợ đa luồng

(Multithreading), xir ly chudi (String processing) va dinh dang ngay thang (Date and Time formatting)

Native Libraries: Native Libraries là các thư viện chạy trực tiếp trên phần cứng của thiết

bị Android, bao gồm các thư vién C/C++, OpenGL ES va cac thu vién xu ly âm thanh va

video

4 Debugger: Debugger la mét céng cy hé tro lap trình cho phép nhà phát triển Android

5,

theo dõi, kiêm tra và gỡ lỗi ứng dụng trong quá trình phát triển

Cơmpiler Compiler là một thành phần của ART Virtual Machine, nó được sử dụng để biên dịch mã nguồn của ứng dụng thành mã máy Compiler bao gồm cá Ahead-of-time (AOT) Compilation va Just-in-time (JIT) Compilation

© Cac thanh phan nay hoat déng cing nhau dé dam bao tinh tương thích và hiệu suất của các ứng dụng Android trên các thiết bị di động

Trang 7

3.5 Tầng Application Framework

Tầng này được xây dựng dựa trên tầng bộ nhớ cốt lõi và cung cấp các API (Giao điện lập trình ứng dụng) cho các ứng dụng Android, nó chứa các thành phần sau:

+ Activity Manager La thanh phan quan ly cac Activity, dam bao rang cac Activity

được khởi chạy, tạm dừng, hoặc kết thúc đúng cách

+ Comtent Providers: Là thành phần cho phép các ứng dụng chia sẻ và truy cập dữ

liệu, và quán lý các yêu cầu truy cập đữ liệu từ ứng dụng khác

+ Resource Manager: La thanh phan quan li cac tài nguyên như hình ảnh, âm thanh, các file XML va các tài nguyên khác, giúp ứng dụng truy cập tài nguyên đó một each dé dang va hiéu qua

+ Notification Manager La thanh phan cho phép cac tng dung hién thi cac thong báo cho người dùng thông qua cac icon trén thanh trạng thái hoặc các thông báo pop-up ( là một cửa số nhỏ xuất hiện trên màn hình hiển thị thiết bị, thường dùng hiến thị thông

báo cụ thé)

+ 7elephony Manager: Là thành phần cho phép các ứng dụng truy cập thông tin về

địch vụ điện thoại như số điện thoại, tình trạng kết nối mạng, mạng di động,

+ Location Manager: La thanh phan cho phép cac tmg dung truy cap théng tin về vi

trí của thiết bị, sử dụng các thiết bị định vị GPS hoặc wiñ để xác định vị trí của thiết bị

=> Là một thành phần quan trọng của hệ thống Android, cung cấp cho nhà phát triển các API để xây dựng các ứng dụng tương tác với các thành phân khác trong hệ thống Android, từ việc quán lý các sự kiện, tài nguyên, đến truy cập dữ liệu va thông tin từ các thiết bị phần cứng của hệ thống

3.6 Tầng Application (Ứng dụng)

Cung cấp các thành phần cơ bản để xây dựng các ứng dụng Android, tầng này bao gồm các thành phần chính sau:

+ Aefiviries: Là thành phần quản lý giao điện người dùng của ứng dụng, tương tác

với người dùng để xử lý các sự kiện: nhấn nút, vuốt, chạm

+ ®%ervices: Là thành phần không có giao diện người dùng, chạy nền và thực hiện

các tác vụ đài hạn hoặc lặp đi lặp lại, chăng hạn như phát nhạc, tải dữ liệu từ mạng

+ Broadcast Receivers: Là các thành phần cho phép ứng dụng nhận và xử lý các sự kiện hệ thống hoặc các sự kiện tùy chỉnh được gửi tới ứng dụng từ các thành phần khác

Vi du: căm sạc, kết nội Internet,

Trang 8

+ Cozfent Providers: là các thành phần cho phép ứng dụng chia sẻ đữ liệu với các ứng dụng khác trong hệ thống, cung cấp các phương thức truy cập và quán lý dữ liệu của ứng dụng

=> Các thành phần này tương tác với nhau thông qua giao tiếp được hệ thống quán lý và điều khiến

PHAN 4 CAI DAT HE DIEU HÀNH CHO ĐIỆN THOẠI

Hầu hết các bản cập nhập cho Android đều có sẵn trên mạng, không cần phải chép vào máy vi tính, USB hoặc kết nối qua cáp dé truyen qua, Nha phat hanh dua ra cae phién ban Android mới tùy thuộc vào nhu câu của người dùng Thông thường, bạn có thé tim số phiên bán Android, cấp cập nhật bảo mật và cấp hệ thống Google Play của thiết bị trong ứng dụng Cài đặt Bạn sẽ nhận được thông báo khi có bản cập nhật mới cho bạn Trong trường hợp không có thông

báo, bạn cũng có thể kiểm tra để tìm các bản cập nhật

4.1 Chuẩn bị

- Phan mém VMware Workstation 16 PRO

- Bộ cài Android x86 ( file ISO )

0 > This PC >» DATA(D:) > ki6 >» ATHDH >

Name Date modified Type Size

| android-x86_64-9.0-r2-k49.iso 2/11/2023 11:37 AM Disc Image File 941,056 KB

4.2 Thiết lap cau hinh trén VMware Workstation

- Cầu hình máy ảo Android

Trang 9

Guest Operating System Installation

A virtual machine is like a physical computer; it needs an operating

system How wiill you install the guest operating system?

ZX Could not detect which operating system is in this disc image

You will need to specify which operating system will be installed

© Iwill install the operating system later

The virtual machine will be created with a blank hard disk

New Virtual Machine Wizard

Ready to Create Virtual Machine

Click Finish to create the wirtual machine Then you can install FreeBSD

version 10 and earlier

Operating System: FreeBSD version 10 and earlier

Hard Disk: 20 GB, Split

Network Adapter: NAT

Customize Hardware

Chon Advanced options

Trang 10

(638K lower “ 157@688K upper memory) [ No TPM detected? 1

Android-x86 9 2

Android-x86 9.@-r2 (Debug mode)

Android-x86 9.@-r2 (Debug nomodeset )

Android-x86 9.@-r2 (Debug video=LUDS-1:d)

Press enter or > to boot the selected OS, en 1 08 a 8-1

commands before booting, ‘r’ to reload, ‘c’ for a command-line

*72nN’ to search or ¢ to go back if possible

The highlighted entry will be booted automatically in 3 seconds

ie it vw wm i He 2 OLS DORR w-

Type here to sear