🔍RootFreeFireWall

Android免免免免免免免root防火墙，可以监控、拦截应用流量，还能拦截垃圾短信

💥原理

应用流量拦截

想要实现Android系统上的防火墙，一般有两种思路：

• root之后使用一些linux内核级别的库函数实现包拦截、过滤等
• 免root情况下使用VpnService可以获取物理网卡要发出去的包，进而实现包拦截、过滤

在Android系统中，应用往往都是使用http协议进行数据的收发，另外，在Android系统中，往往也不用考虑入站数据，因为系统中不可能部署一个服务器应用。由于这样的特殊性，Android系统中往往不会针对套接字单元设置防火墙规则，而是简单地设置应用级别的防火墙规则。

这里说一下VpnService的原理，VpnService是一个Android后期版本提供的API，他是一个继承于Service的服务，当用户实现一个继承自VpnService的服务类时，可以建立Vpn连接，也就是系统设置中的VPN一栏里的设置。

当建立Vpn连接之后，可以获取到一个物理网卡的文件描述符，我们可以使用这个文件描述符建立IO通道，每一次对这个通道调用read()，可以获取到一个本来将要从物理网卡发送到外部网络的IP数据包，每一次对这个通道调用write()，可以写入一个本来将要从外部网络写入物理网卡的数据包。这一操作是由VpnService虚拟出来一张虚拟网卡实现的，整体来看就是这样一张图：

    phy     ->    tun0   ->    network
   物理网卡  <-   虚拟网卡  <-    外部网络

实际上，我们拿到数据包之后，要把数据包拆了，然后重新封装，再以tun0的身份发送给network，然后收到network回应的包之后，也要拆了，然后重新封装，假装包是直接从network发给phy的，最后再把那个包写回phy。这就是整个流程，IP包是无连接的，但是考虑到上层有一些协议是面向连接的，比如TCP，我们在tun0与network之间的通信，还要手动实现三次握手、四次挥手、连接管理等。这就相当于要实现一个简化版的TCP/IP技术栈。

最后的效果就是phy和network相互以为自己再与对方通信，但实际上是phy与tun0通信、network也与tun0通信。这样一种思想往往用于搭建Vpn，但是，我们只要在phy到tun0的链路上做手脚，就能断开他与外部的连接，另外，如果在整条通信链路上予以日志记录，就能实现监控的目的。这就是应用流量拦截的思想。

垃圾短信拦截

在Android 4.4以前，每收到一条短信，系统都会发出一个SMS_RECEIVED广播，只要声明了权限，任何应用都能够注册广播接收器来接受这个广播，并且所有应用根据其定义的优先级进行传递式广播。最可怕的是，SMS_RECEIVED这一广播，并不只是只读的，优先级比较高的应用，可以篡改短信内容、阻止短信广播继续传播。

这样如果用户没有注意就把权限给予给这类应用，那么这些应用可能潜伏在用户的应用列表里面，影响正常短信应用的工作。

后来Android考虑到安全问题，在Android 4.4以后引入了一个默认短信应用的概念，原来的SMS_RECEIVED广播也被拆分成了两部分：

• SMS_DELIVER： 短信送达时的广播
• SMS_RECEIVED： 短信content URI中对应内容发生变化时收到的广播

这样一来，只有唯一的默认短信应用能够获取到SMS_DELIVER广播，它对短信仍然是可读可写的，并且它还需要负责将收到的短信拆包，根据格式填入短信的content URI中，当正常填入收件箱URI中时，就会触发SMS_RECEIVED广播，其他的应用可以像以前一样注册广播接收器接收这个广播，这时候短信对普通应用，就是只读的了。

所以要拦截垃圾短信，需要将我们的应用暂时注册为默认短信应用，关闭防火墙之后再还原。

另外，我们是怎么判断一个应用是不是垃圾短信的呢？我们采用了很多厂商采用的信任评价机制，当然，我们是非常简易的版本，就是设置一个中央信任签发架构(可以是一个服务器应用)，开始默认所有的手机号信用程度都比较高，但是一旦手机号遭到他人举报，手机号的被信任度就会被降低。一旦低于某个程度，则认为这个手机号不再是值得信任的了，这时候来自该手机号的任何短信都会被拦截下来。

这一想法需要一个服务器的实现，我们实现了一个简易的版本，仓库在这里，后面也会说到如何部署：github-FlyAndNotDown-RffSmsInterceptorBackend以及配合这个项目使用

💻编译/发行版

自己编译Debug版

你只需要安装Android Studio，然后克隆我的项目，将其导入Android Studio，然后build即可在你手机或者你的虚拟机上看到效果，建议使用Android 7.0及以上版本的手机进行调试。

如果编译不成功，你需要检查你自己的gradle版本和ADK环境，如果还是不行可以自行修改build.gradle文件，降低API版本。

Release版本

如果你想尝鲜，自己使用我们预编译的二进制文件，请看这里：RFF-Release

🏃运行展示

🙄部署/私有化指北

我们在开发过程中，将可能会影响到部署实例运行的部分都移动到了可以快速修改的asserts部分，以json配置文件的格式存在，目录在：

/app/src/main/asserts/config

目录下有两个配置文件，分别表示服务器配置和短信配置。

如果你需要部署自己的服务器应用而不是使用我已经部署好的范例后端(后端仓库在这里：github-FlyAndNotDown-RffSmsInterceptorBackend)，那么你需要将你部署后的服务器主机名填入server.json中，很简单，你看看就知道，后端的部署可以参考后端项目中的README.md，接口信息在WiKi面板可以查看。

短信配置主要是危险手机号的被举报次数，超过这个举报次数的手机号发送的短信会被拦截下来，并且提示为危险短信。

😘关于

• 作案团伙：蛋黄酱、鲳鱼酱、徐酱
• 学校：NUAA
• 课程：2018 信息安全综合实验

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