人物:
- 安卓系统:一座戒备森严的城堡(用户空间是城堡外围,内核是城堡核心)。
- 普通 App:城堡里的居民(无特权)。
- Root 权限:城堡的万能钥匙(可访问所有区域)。
- KernelSU:一位低调的“核心工程师”(藏身于城堡地基的内核层)。
第一章:传统 Root 方案的困境
传统 Root 工具(如 Magisk)像城堡外墙的“魔法师”:
- 通过修改
init或boot进程(城堡大门)注入代码。 - 在用户空间(城堡外围)拦截 App 的权限请求。
问题:城堡守卫(系统检测机制)容易发现魔法师的踪迹(如/sbin/su文件),导致钥匙被没收。
第二章:KernelSU 的核心理念
KernelSU 选择成为“地基工程师”:
“与其在外墙和守卫对抗,不如直接改造城堡的地基(内核)。”
关键设计:
-
内核层拦截:
- 劫持系统关键函数(如
execve、open),在内核层检查进程权限。 - 用户空间无任何痕迹(没有
/sbin/su等文件)。
- 劫持系统关键函数(如
-
动态权限管理:
- 通过内核模块动态授予/撤销 Root 权限(类似实时调整城堡门禁规则)。
第三章:核心技术揭秘(代码级解析)
场景:一个 App 请求 Root 权限执行 su 命令
步骤 1:劫持系统调用
KernelSU 在内核层替换系统调用表(sys_call_table)中的关键函数:
c
复制
// kernel/ksu.c
static int __init ksu_init(void) {
// 劫持 execve 系统调用(进程执行的关键入口)
ksu_override_function("execve", (void *)ksu_execve, (void **)&orig_execve);
// 劫持文件打开函数(用于隐藏内核模块)
ksu_override_function("openat", (void *)ksu_openat, (void **)&orig_openat);
}
步骤 2:权限检查
当 App 执行 su 时,内核触发劫持后的 ksu_execve():
// kernel/execve_hook.c
int ksu_execve(const char *pathname, char *argv[], char *envp[]) {
// 检查当前进程是否在白名单中(通过内核哈希表存储)
if (ksu_is_allow_uid(current_uid())) {
// 权限提升:修改进程的 UID/GID 为 0(Root)
ksu_raise_privilege();
}
// 调用原始 execve 执行命令
return orig_execve(pathname, argv, envp);
}
步骤 3:权限提升
ksu_raise_privilege() 修改进程凭证(struct cred):
// kernel/sucompat.c
void ksu_raise_privilege() {
struct cred *cred = current_cred();
cred->uid = cred->euid = cred->fsuid = 0; // 设为 Root
cred->gid = cred->egid = cred->fsgid = 0;
}
步骤 4:隐藏自身
KernelSU 劫持文件操作函数,当检测到有人访问 /proc/kallsyms(内核符号表)时:
// kernel/hide_hook.c
int ksu_openat(int dfd, const char *pathname) {
if (strstr(pathname, "kallsyms")) {
// 隐藏 KernelSU 相关的内核符号
hide_kallsyms();
}
return orig_openat(dfd, pathname);
}
第四章:用户空间管理(Manager App)
Manager App 是 KernelSU 的“遥控器”:
-
通信机制:通过
/dev/ksu字符设备与内核交互(ioctl命令)。// manager/src/io/ksu/KernelSU.java public static boolean allowRoot(int uid) { // 发送 UID 到内核,将其加入白名单 return ioctl(DEV_PATH, ALLOW_UID, uid); } -
无痕设计:
- Manager 不直接提供
su文件,而是通过内核动态授权。 - 普通 App 请求 Root 时,Manager 弹出授权窗口(用户决策结果通过内核模块执行)。
- Manager 不直接提供
第五章:对抗检测的“隐身术”
传统检测 vs KernelSU
| 检测手段 | Magisk 易暴露点 | KernelSU 对策 |
|---|---|---|
检查 /sbin/su | ❌ 存在文件 | ✅ 内核层无文件痕迹 |
| 扫描进程内存 | ❌ magiskd 进程 | ✅ 无用户空间常驻进程 |
| 校验系统调用表 | ❌ 用户空间 Hook 点 | ✅ 内核层动态恢复原始函数指针 |
SELinux 兼容性
KernelSU 在内核层修改进程权限后,主动设置 SELinux 上下文为 u:r:kernel:s0(内核级上下文),绕过策略限制:
// kernel/selinux.c
ksu_set_context("u:r:kernel:s0");
第六章:为什么支持 GKI 内核?
Android GKI(Generic Kernel Image) 要求内核与硬件驱动分离。
KernelSU 通过以下方式兼容:
-
Kprobe 钩子技术:
// kernel/kprobes.c // 动态挂钩系统调用,避免直接修改内核代码 kprobe_attach("__arm64_sys_execve", ksu_execve_hook); -
内核模块热加载:
- 将 KernelSU 编译为
.ko模块,通过insmod动态加载到 GKI 内核。
- 将 KernelSU 编译为
结语:KernelSU 的精髓
“真正的力量不在于控制城堡的大门,而在于成为城堡本身的一部分。”
- 内核层实现:权限操作在 Linux 内核完成(地基级改造)。
- 动态授权:无持久化 Root 文件,按需提升权限。
- 隐身能力:通过函数指针恢复和符号隐藏规避检测。
正如城堡的地基工程师不会被卫兵察觉,KernelSU 在内核层的沉默运作,重新定义了 Android Root 的隐形艺术。
(注:以上代码为原理简化版,实际实现详见 GitHub 源码)