lin
2025-07-30 fcd736bf35fd93b563e9bbf594f2aa7b62028cc9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
/*
 * Copyright (C) 2018 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
 
#include "apex_file.h"
 
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
#include <filesystem>
#include <fstream>
 
#include <android-base/file.h>
#include <android-base/logging.h>
#include <android-base/scopeguard.h>
#include <android-base/strings.h>
#include <android-base/unique_fd.h>
#include <google/protobuf/util/message_differencer.h>
#include <libavb/libavb.h>
 
#include "apex_key.h"
#include "apexd_utils.h"
#include "string_log.h"
 
using android::base::EndsWith;
using android::base::ReadFullyAtOffset;
using android::base::StartsWith;
using android::base::unique_fd;
using google::protobuf::util::MessageDifferencer;
 
namespace android {
namespace apex {
namespace {
 
constexpr const char* kImageFilename = "apex_payload.img";
constexpr const char* kManifestFilename = "apex_manifest.json";
constexpr const char* kBundledPublicKeyFilename = "apex_pubkey";
#ifdef DEBUG_ALLOW_BUNDLED_KEY
constexpr const bool kDebugAllowBundledKey = true;
#else
constexpr const bool kDebugAllowBundledKey = false;
#endif
 
}  // namespace
 
// Tests if <path>/manifest.json file exists.
bool isFlattenedApex(const std::string& path) {
  struct stat buf;
  const std::string manifest = path + "/" + kManifestFilename;
  if (stat(manifest.c_str(), &buf) != 0) {
    if (errno == ENOENT) {
      return false;
    }
    // If the APEX is there but not a flatttened apex, the final component
    // of path will be a file, and stat will complain that it's not a directory.
    // We are OK with that to avoid two stat calls.
    if (errno != ENOTDIR) {
      PLOG(ERROR) << "Failed to stat " << path;
    }
    return false;
  }
 
  if (!S_ISREG(buf.st_mode)) {
    return false;
  }
  return true;
}
 
StatusOr<ApexFile> ApexFile::Open(const std::string& path) {
  bool flattened;
  int32_t image_offset;
  size_t image_size;
  std::string manifest_content;
  std::string pubkey;
 
  if (isFlattenedApex(path)) {
    flattened = true;
    image_offset = 0;
    image_size = 0;
    const std::string manifest_path = path + "/" + kManifestFilename;
    if (!android::base::ReadFileToString(manifest_path, &manifest_content)) {
      std::string err = StringLog()
                        << "Failed to read manifest file: " << manifest_path;
      return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
    }
    // TODO(b/124115379) don't read public key from flattened APEX when
    // we no longer have APEX tests on devices with flattened APEXes.
    const std::string pubkey_path = path + "/" + kBundledPublicKeyFilename;
    if (access(pubkey_path.c_str(), F_OK) == 0) {
      if (!android::base::ReadFileToString(pubkey_path, &pubkey)) {
        std::string err = StringLog()
                          << "Failed to read pubkey file: " << pubkey_path;
        return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
      }
    }
  } else {
    flattened = false;
 
    ZipArchiveHandle handle;
    auto handle_guard =
        android::base::make_scope_guard([&handle] { CloseArchive(handle); });
    int ret = OpenArchive(path.c_str(), &handle);
    if (ret < 0) {
      std::string err = StringLog() << "Failed to open package " << path << ": "
                                    << ErrorCodeString(ret);
      return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
    }
 
    // Locate the mountable image within the zipfile and store offset and size.
    ZipEntry entry;
    ret = FindEntry(handle, ZipString(kImageFilename), &entry);
    if (ret < 0) {
      std::string err = StringLog() << "Could not find entry \""
                                    << kImageFilename << "\" in package "
                                    << path << ": " << ErrorCodeString(ret);
      return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
    }
    image_offset = entry.offset;
    image_size = entry.uncompressed_length;
 
    ret = FindEntry(handle, ZipString(kManifestFilename), &entry);
    if (ret < 0) {
      std::string err = StringLog() << "Could not find entry \""
                                    << kManifestFilename << "\" in package "
                                    << path << ": " << ErrorCodeString(ret);
      return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
    }
 
    uint32_t length = entry.uncompressed_length;
    manifest_content.resize(length, '\0');
    ret = ExtractToMemory(handle, &entry,
                          reinterpret_cast<uint8_t*>(&(manifest_content)[0]),
                          length);
    if (ret != 0) {
      std::string err = StringLog()
                        << "Failed to extract manifest from package " << path
                        << ": " << ErrorCodeString(ret);
      return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
    }
 
    ret = FindEntry(handle, ZipString(kBundledPublicKeyFilename), &entry);
    if (ret >= 0) {
      LOG(VERBOSE) << "Found bundled key in package " << path;
      length = entry.uncompressed_length;
      pubkey.resize(length, '\0');
      ret = ExtractToMemory(handle, &entry,
                            reinterpret_cast<uint8_t*>(&(pubkey)[0]), length);
      if (ret != 0) {
        std::string err = StringLog()
                          << "Failed to extract public key from package "
                          << path << ": " << ErrorCodeString(ret);
        return StatusOr<ApexFile>::MakeError(err);
      }
    }
  }
 
  StatusOr<ApexManifest> manifest = ParseManifest(manifest_content);
  if (!manifest.Ok()) {
    return StatusOr<ApexFile>::MakeError(manifest.ErrorMessage());
  }
 
  ApexFile apexFile(path, flattened, image_offset, image_size, *manifest,
                    pubkey);
  return StatusOr<ApexFile>(std::move(apexFile));
}
 
// AVB-related code.
 
namespace {
 
static constexpr const char* kApexKeyProp = "apex.key";
 
static constexpr int kVbMetaMaxSize = 64 * 1024;
 
std::string bytes_to_hex(const uint8_t* bytes, size_t bytes_len) {
  std::ostringstream s;
 
  s << std::hex << std::setfill('0');
  for (size_t i = 0; i < bytes_len; i++) {
    s << std::setw(2) << static_cast<int>(bytes[i]);
  }
  return s.str();
}
 
std::string getSalt(const AvbHashtreeDescriptor& desc,
                    const uint8_t* trailingData) {
  const uint8_t* desc_salt = trailingData + desc.partition_name_len;
 
  return bytes_to_hex(desc_salt, desc.salt_len);
}
 
std::string getDigest(const AvbHashtreeDescriptor& desc,
                      const uint8_t* trailingData) {
  const uint8_t* desc_digest =
      trailingData + desc.partition_name_len + desc.salt_len;
 
  return bytes_to_hex(desc_digest, desc.root_digest_len);
}
 
StatusOr<std::unique_ptr<AvbFooter>> getAvbFooter(const ApexFile& apex,
                                                  const unique_fd& fd) {
  std::array<uint8_t, AVB_FOOTER_SIZE> footer_data;
  auto footer = std::make_unique<AvbFooter>();
 
  // The AVB footer is located in the last part of the image
  off_t offset = apex.GetImageSize() + apex.GetImageOffset() - AVB_FOOTER_SIZE;
  int ret = lseek(fd, offset, SEEK_SET);
  if (ret == -1) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<AvbFooter>>::MakeError(
        PStringLog() << "Couldn't seek to AVB footer");
  }
 
  ret = read(fd, footer_data.data(), AVB_FOOTER_SIZE);
  if (ret != AVB_FOOTER_SIZE) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<AvbFooter>>::MakeError(
        PStringLog() << "Couldn't read AVB footer");
  }
 
  if (!avb_footer_validate_and_byteswap((const AvbFooter*)footer_data.data(),
                                        footer.get())) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<AvbFooter>>::MakeError(
        StringLog() << "AVB footer verification failed.");
  }
 
  LOG(VERBOSE) << "AVB footer verification successful.";
  return StatusOr<std::unique_ptr<AvbFooter>>(std::move(footer));
}
 
Status verifyPublicKey(const uint8_t* key, size_t length,
                       std::string public_key_content) {
  if (public_key_content.length() != length ||
      memcmp(&public_key_content[0], key, length) != 0) {
    return Status::Fail("Failed to compare the bundled public key with key");
  }
  return Status::Success();
}
 
StatusOr<std::string> getPublicKeyName(const ApexFile& apex,
                                       const uint8_t* data, size_t length) {
  size_t keyNameLen;
  const char* keyName = avb_property_lookup(data, length, kApexKeyProp,
                                            strlen(kApexKeyProp), &keyNameLen);
  if (keyName == nullptr || keyNameLen == 0) {
    return StatusOr<std::string>::MakeError(
        StringLog() << "Cannot find prop '" << kApexKeyProp << "' from "
                    << apex.GetPath());
  }
 
  if (keyName != apex.GetManifest().name()) {
    return StatusOr<std::string>::MakeError(
        StringLog() << "Key mismatch: apex name is '"
                    << apex.GetManifest().name() << "'"
                    << " but key name is '" << keyName << "'");
  }
  return StatusOr<std::string>(keyName);
}
 
Status verifyVbMetaSignature(const ApexFile& apex, const uint8_t* data,
                             size_t length) {
  const uint8_t* pk;
  size_t pk_len;
  AvbVBMetaVerifyResult res;
 
  res = avb_vbmeta_image_verify(data, length, &pk, &pk_len);
  switch (res) {
    case AVB_VBMETA_VERIFY_RESULT_OK:
      break;
    case AVB_VBMETA_VERIFY_RESULT_OK_NOT_SIGNED:
    case AVB_VBMETA_VERIFY_RESULT_HASH_MISMATCH:
    case AVB_VBMETA_VERIFY_RESULT_SIGNATURE_MISMATCH:
      return Status::Fail(StringLog()
                          << "Error verifying " << apex.GetPath() << ": "
                          << avb_vbmeta_verify_result_to_string(res));
    case AVB_VBMETA_VERIFY_RESULT_INVALID_VBMETA_HEADER:
      return Status::Fail(StringLog()
                          << "Error verifying " << apex.GetPath() << ": "
                          << "invalid vbmeta header");
    case AVB_VBMETA_VERIFY_RESULT_UNSUPPORTED_VERSION:
      return Status::Fail(StringLog()
                          << "Error verifying " << apex.GetPath() << ": "
                          << "unsupported version");
    default:
      return Status::Fail("Unknown vmbeta_image_verify return value");
  }
 
  StatusOr<std::string> key_name = getPublicKeyName(apex, data, length);
  if (!key_name.Ok()) {
    return key_name.ErrorStatus();
  }
 
  StatusOr<const std::string> public_key = getApexKey(*key_name);
  Status st;
  if (public_key.Ok()) {
    // TODO(b/115718846)
    // We need to decide whether we need rollback protection, and whether
    // we can use the rollback protection provided by libavb.
    st = verifyPublicKey(pk, pk_len, *public_key);
  } else if (kDebugAllowBundledKey) {
    // Failing to find the matching public key in the built-in partitions
    // is a hard error for non-debuggable build. For debuggable builds,
    // the public key bundled in the APEX itself is used as a fallback.
    LOG(WARNING) << "Verifying " << apex.GetPath() << " with the bundled key";
    st = verifyPublicKey(pk, pk_len, apex.GetBundledPublicKey());
  } else {
    return public_key.ErrorStatus();
  }
 
  if (st.Ok()) {
    LOG(VERBOSE) << apex.GetPath() << ": public key matches.";
    return st;
  }
 
  return Status::Fail(StringLog()
                      << "Error verifying " << apex.GetPath() << ": "
                      << "couldn't verify public key: " << st.ErrorMessage());
}
 
StatusOr<std::unique_ptr<uint8_t[]>> verifyVbMeta(const ApexFile& apex,
                                                  const unique_fd& fd,
                                                  const AvbFooter& footer) {
  if (footer.vbmeta_size > kVbMetaMaxSize) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<uint8_t[]>>::MakeError(
        "VbMeta size in footer exceeds kVbMetaMaxSize.");
  }
 
  off_t offset = apex.GetImageOffset() + footer.vbmeta_offset;
  std::unique_ptr<uint8_t[]> vbmeta_buf(new uint8_t[footer.vbmeta_size]);
 
  if (!ReadFullyAtOffset(fd, vbmeta_buf.get(), footer.vbmeta_size, offset)) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<uint8_t[]>>::MakeError(
        PStringLog() << "Couldn't read AVB meta-data");
  }
 
  Status st = verifyVbMetaSignature(apex, vbmeta_buf.get(), footer.vbmeta_size);
  if (!st.Ok()) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<uint8_t[]>>::MakeError(st.ErrorMessage());
  }
 
  return StatusOr<std::unique_ptr<uint8_t[]>>(std::move(vbmeta_buf));
}
 
StatusOr<const AvbHashtreeDescriptor*> findDescriptor(uint8_t* vbmeta_data,
                                                      size_t vbmeta_size) {
  const AvbDescriptor** descriptors;
  size_t num_descriptors;
 
  descriptors =
      avb_descriptor_get_all(vbmeta_data, vbmeta_size, &num_descriptors);
 
  // avb_descriptor_get_all() returns an internally allocated array
  // of pointers and it needs to be avb_free()ed after using it.
  auto guard = android::base::ScopeGuard(std::bind(avb_free, descriptors));
 
  for (size_t i = 0; i < num_descriptors; i++) {
    AvbDescriptor desc;
    if (!avb_descriptor_validate_and_byteswap(descriptors[i], &desc)) {
      return StatusOr<const AvbHashtreeDescriptor*>::MakeError(
          "Couldn't validate AvbDescriptor.");
    }
 
    if (desc.tag != AVB_DESCRIPTOR_TAG_HASHTREE) {
      // Ignore other descriptors
      continue;
    }
 
    return StatusOr<const AvbHashtreeDescriptor*>(
        (const AvbHashtreeDescriptor*)descriptors[i]);
  }
 
  return StatusOr<const AvbHashtreeDescriptor*>::MakeError(
      "Couldn't find any AVB hashtree descriptors.");
}
 
StatusOr<std::unique_ptr<AvbHashtreeDescriptor>> verifyDescriptor(
    const AvbHashtreeDescriptor* desc) {
  auto verifiedDesc = std::make_unique<AvbHashtreeDescriptor>();
 
  if (!avb_hashtree_descriptor_validate_and_byteswap(desc,
                                                     verifiedDesc.get())) {
    return StatusOr<std::unique_ptr<AvbHashtreeDescriptor>>::MakeError(
        "Couldn't validate AvbDescriptor.");
  }
 
  return StatusOr<std::unique_ptr<AvbHashtreeDescriptor>>(
      std::move(verifiedDesc));
}
 
}  // namespace
 
StatusOr<ApexVerityData> ApexFile::VerifyApexVerity() const {
  ApexVerityData verityData;
 
  unique_fd fd(open(GetPath().c_str(), O_RDONLY | O_CLOEXEC));
  if (fd.get() == -1) {
    return StatusOr<ApexVerityData>::MakeError(PStringLog() << "Failed to open "
                                                            << GetPath());
  }
 
  StatusOr<std::unique_ptr<AvbFooter>> footer = getAvbFooter(*this, fd);
  if (!footer.Ok()) {
    return StatusOr<ApexVerityData>::MakeError(footer.ErrorMessage());
  }
 
  StatusOr<std::unique_ptr<uint8_t[]>> vbmeta_data =
      verifyVbMeta(*this, fd, **footer);
  if (!vbmeta_data.Ok()) {
    return StatusOr<ApexVerityData>::MakeError(vbmeta_data.ErrorMessage());
  }
 
  StatusOr<const AvbHashtreeDescriptor*> descriptor =
      findDescriptor(vbmeta_data->get(), (*footer)->vbmeta_size);
  if (!descriptor.Ok()) {
    return StatusOr<ApexVerityData>::MakeError(descriptor.ErrorMessage());
  }
 
  StatusOr<std::unique_ptr<AvbHashtreeDescriptor>> verifiedDescriptor =
      verifyDescriptor(*descriptor);
  if (!verifiedDescriptor.Ok()) {
    return StatusOr<ApexVerityData>::MakeError(
        verifiedDescriptor.ErrorMessage());
  }
  verityData.desc = std::move(*verifiedDescriptor);
 
  // This area is now safe to access, because we just verified it
  const uint8_t* trailingData =
      (const uint8_t*)*descriptor + sizeof(AvbHashtreeDescriptor);
  verityData.salt = getSalt(*verityData.desc, trailingData);
  verityData.root_digest = getDigest(*verityData.desc, trailingData);
 
  return StatusOr<ApexVerityData>(std::move(verityData));
}
 
Status ApexFile::VerifyManifestMatches(const std::string& mount_path) const {
  std::string manifest_content;
  const std::string manifest_path = mount_path + "/" + kManifestFilename;
 
  if (!android::base::ReadFileToString(manifest_path, &manifest_content)) {
    std::string err = StringLog()
                      << "Failed to read manifest file: " << manifest_path;
    return Status::Fail(err);
  }
 
  StatusOr<ApexManifest> verifiedManifest = ParseManifest(manifest_content);
  if (!verifiedManifest.Ok()) {
    return Status::Fail(verifiedManifest.ErrorMessage());
  }
 
  if (!MessageDifferencer::Equals(manifest_, *verifiedManifest)) {
    return Status::Fail(
        "Manifest inside filesystem does not match manifest outside it");
  }
 
  return Status::Success();
}
 
StatusOr<std::vector<std::string>> FindApexes(
    const std::vector<std::string>& paths) {
  using StatusT = StatusOr<std::vector<std::string>>;
  std::vector<std::string> result;
  for (const auto& path : paths) {
    auto exist = PathExists(path);
    if (!exist.Ok()) {
      return StatusT::MakeError(exist.ErrorStatus());
    }
    if (!*exist) continue;
 
    const auto& apexes =
        FindApexFilesByName(path, isPathForBuiltinApexes(path));
    if (!apexes.Ok()) {
      return apexes;
    }
 
    result.insert(result.end(), apexes->begin(), apexes->end());
  }
  return StatusOr<std::vector<std::string>>(result);
}
 
StatusOr<std::vector<std::string>> FindApexFilesByName(const std::string& path,
                                                       bool include_dirs) {
  auto filter_fn =
      [include_dirs](const std::filesystem::directory_entry& entry) {
        std::error_code ec;
        if (entry.is_regular_file(ec) &&
            EndsWith(entry.path().filename().string(), kApexPackageSuffix)) {
          return true;  // APEX file, take.
        }
        // Directory and asked to scan for flattened.
        return entry.is_directory(ec) && include_dirs;
      };
  return ReadDir(path, filter_fn);
}
 
bool isPathForBuiltinApexes(const std::string& path) {
  for (const auto& dir : kApexPackageBuiltinDirs) {
    if (StartsWith(path, dir)) {
      return true;
    }
  }
  return false;
}
 
}  // namespace apex
}  // namespace android