详解Android利用Iptables实现网络黑白名单(防火墙)

一、概述

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为了使读此简笔的人对Iptables有一个简单的了解，此处强行百度了一波概念，如果想深入的了解Iptables的各种配置规则和内核对其的管理运行机制请自行www.baidu.com，这些并不是本简笔的目的所在。

闲言少叙，开始正文

---->以下概述来自baidu，读者可酌情跳过

iptables的前身叫ipfirewall （内核1.x时代）,是从freeBSD上移植过来的，能够工作在内核当中的，对数据包进行检测的一款简易访问控制工具。但是ipfirewall工作功能极其有限(它需要将所有的规则都放进内核当中，这样规则才能够运行起来，而放进内核，这个做法一般是极其困难的)。当内核发展到2.x系列的时候，软件更名为ipchains，它可以定义多条规则，将他们串起来，共同发挥作用，而现在，它叫做iptables，可以将规则组成一个列表，实现绝对详细的访问控制功能。

他们都是工作在用户空间中，定义规则的工具，本身并不算是防火墙。它们定义的规则，可以让在内核空间当中的netfilter来读取，并且实现让防火墙工作。而放入内核的地方必须要是特定的位置，必须是tcp/ip的协议栈经过的地方。而这个tcp/ip协议栈必须经过的地方，可以实现读取规则的地方就叫做 netfilter.(网络过滤器)

---->以下是本文所关注的重点

二、Iptables网络黑白名单(防火墙)实现细节

因为考虑到一些权限的问题所以在实现方法上采用的是创建一个systemserver来运行这些方法。并提供出manager到三方应用，这样在调用时可以排除一些权限的限制。同时本文只是做一个简单的参考概述，所以在后文中只提供了增加黑白名单的方法和iptables规则，并没有提供相应的删除规则等，原理类似大家可自行补充添加。

2.1、创建systemserver

2.1.1、在/system/sepolicy/service.te中添加

type fxjnet_service, system_api_service, system_server_service, service_manager_type;

2.2.2、在/system/sepolicy/service_contexts中添加如下，

fxjnet      u:object_r:fxjnet_service:s0

2.2.3、在frameworks/base/core/java/android/content/Context.java中添加

也可以不添加这个，只不过为了后面调用方便所以添加了。如果跳过此步，那么后面出现Context.FXJNET_SERVICE的地方都用字串代替即可。

public static final String FXJNET_SERVICE="fxjnet";

2.2.4、在/frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java的静态代码块中添加如下代码注册service。

registerService(Context.FXJNET_SERVICE, FXJNETManager.class,
       new CachedServiceFetcher() {
       @Override
       public FXJNETManager createService(ContextImpl ctx) {
       IBinder b = ServiceManager.getService(Context.FXJNET_SERVICE);
       IFXJNETService service = IFXJNETService.Stub.asInterface(b);
       return new FXJNETManager(ctx, service);
 }});

2.2.5、在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java中添加如下代码，将service加入systemserver中。

ServiceManager.addService(Context.FXJNET_SERVICE, new FXJNETService());

2.2.6 、AIDL文件

package android.os;
interface IFXJNETService{
  void addNetworkRestriction(List ipName,int type);
}

2.2.7、提供给外部的FXJNETManager

package android.app;
import android.os.IFXJNETService;
import android.os.RemoteException;
import android.content.Context;
public class FXJNETManager{

 IFXJNETService mService;
 public FXJNETManager(Context ctx,IFXJNETService service){
    mService=service;
 }
 public void addNetworkRestriction(List ipName,int type) {
    try{
      mService.addNetworkRestriction(ipName,type);
   }catch (RemoteException e){
   }
 }//end addNetworkRestriction
}

2.2.8、系统服务即AIDL的实现server

package com.android.server;

import android.os.IFXJNETService;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FXJNETService extends IFXJNETService.Stub {
final File file = new File("/data/fxj/", "firewall.sh");
  /**
   * 增加{网络IP访问}黑白名单数据
   */
  public void addNetworkRestriction(List ipName,int type) {
      String str= getIPlist(type,ipName);
      setiptablesRestriction();
  }
//构建Iptables的规则，1-黑名单 ；2-白名单
 private String getIPlist(int type,List iplist){
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("echo runscript start\n");
    sb.append("iptables -F OUTPUT\n");
    if (type == 1){
      if (iplist != null && iplist.size() > 0){
        for (int i = 0 ; i < iplist.size() ;i++){
          String ipname = iplist.get(i);
          sb.append("echo blacklist mode\n");
          sb.append("iptables -I OUTPUT -d ");
          sb.append(ipname);
          sb.append(" -j DROP\n");
        }
      }
    }else if (type == 2){
      if (iplist != null && iplist.size() > 0){
        for (int i = 0 ; i < iplist.size() ; i++){
          String ipname =iplist.get(i);
          sb.append("echo whitelist mode\n");
          sb.append("iptabless -P OUTPUT DROP\n");
          sb.append("iptables -I OUTPUT -d ");
          sb.append(ipname);
          sb.append(" -j ACCEPT\n");
        }
      }
    }
    sb.append("run script end\n");
    return sb.toString();
  }
 private void setiptablesRestriction(String ipName){
    final FXJScriptRunner runner = new FXJScriptRunner(file,ipName,new StringBuilder());
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        runner.run();
      }
    }).start();
  }
}

2.2.9、运行IPTABLES脚本命令的工具类

package com.android.server;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;

import android.os.FileUtils;
import android.os.SystemProperties;
import android.util.Log;

public class FXJScriptRunner extends Thread{
  private final File file;
  private final String script;
  private final StringBuilder res;
  public int exitcode = -1;
  private final String TAG = "ScriptRunner" ;
  
  public ScriptRunner(File file, String script, StringBuilder res,
      boolean asroot) {
    this.file = file;
    this.script = script;
    this.res = res;
  }

  @Override
  public void run() {
    // TODO Auto-generated method stub
    try {
      file.delete();
      file.createNewFile();
      final String abspath = file.getAbsolutePath();
      // make sure we have execution permission on the script file
      FileUtils.setPermissions(abspath, 00700, -1, -1);
      Runtime.getRuntime().exec("chmod 777 " + abspath).waitFor();//给创建的sh文件设置权限
      // Write the script to be executed
      final OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(
          new FileOutputStream(file));
      if (new File("/system/bin/sh").exists()) {
        out.write("#!/system/bin/sh\n");
      }
      out.write(script);
      if (!script.endsWith("\n"))
        out.write("\n");
      out.write("exit 0\n");
      out.flush();
      out.close();
//通过 SystemProperties.set("ctl.start", "fxjmotnitor")执行service，来运行脚本，
//fxjmotnitor为service名称,可以根据自己的爱好随便叫
      SystemProperties.set("ctl.start", "fxjmotnitor");
    } catch (Exception ex) {
      if (res != null)
        res.append("\n" + ex);
    } finally {
      //destroy();
    }
  }
}

三、fxjmotnitor service的创建步骤如下。

3.1、在/system/core/rootdir/init.rc中添加如下，使得service在开机时就运行起来

service fxjmotnitor /system/bin/sh /data/fxj/firewall.sh
 class main
 oneshot
 seclabel u:r:fxjmotnitor:s0

3.2、在/sepolicy/目录下创建fxjmotnitor.te文件，内容如下

type fxjmotnitor, domain;
type fxjmotnitor_exec, exec_type, file_type;
init_daemon_domain(fxjmotnitor)
allow fxjmotnitor shell_exec:file { entrypoint getattr read };

3.3、在/sepolicy/file_contexts中添加

/data/fxj/firewall.sh  u:object_r:fxjmotnitor_exec:s0

3.4、在sepolicy/Android.mk中的

BOARD_SEPOLICY_UNION += \
#追加如下
......\
fxjmotnitor.te \
......\

以上就是基于iptables规则对ip地址进行管控，从而限制手机那些ip可以访问那些不可访问的流程实现之细节，当然iptables的作用不仅仅局限于此，有兴趣的可自行了解学习。也希望大家多多支持创新互联。

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