Android 上实现非root的 Traceroute -- 非Root权限下移植可执行二进制文件脚本文件

作者 : 万境绝尘

转载请著名出处 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/36438365

示例代码下载 :

-- CSDN : http://download.csdn.net/detail/han1202012/7639253;

-- GitHub : https://github.com/han1202012/TracerouteAndBusybox ;

1. 原理思路

文件权限修改无法实现 : 如果 没有 root 权限, 就不能改变二进制文件的文件权限;

-- 将busybox推送到Android系统中 : 使用 adb push 命令, 将 busybox 传入到 sd 卡中, 注意, 上传到内存中无法实现;

-- 上传到sd卡成功 : 使用 adb push 文件名手机中的文件全路径名 命令;

octopus@octopus:~/csdn$ adb push busybox-armv7l /sdcard/octopus/busybox
3256 KB/s (1109128 bytes in 0.332s)

-- 上传到内存失败 : 使用 adb push 上传到内存中失败, 因为 adb 使用的是 system 用户, 只有 root 用户才有权限向内存中写入数据;

octopus@octopus:~/csdn$ adb push busybox-armv7l /data/busybox
failed to copy 'busybox-armv7l' to '/data/busybox': Permission denied

-- 查看并修改busybox权限失败 : system 用户没有修改 sd 卡文件模式的权限;

shell@android:/sdcard/octopus $ ll 
-rw-rw-r-- root     sdcard_rw  1109128 2014-07-08 19:49 busybox
shell@android:/sdcard/octopus $ chmod 755 busybox                              
Unable to chmod busybox: Operation not permitted

应用程序解决方案 :

-- 应用程序专属用户 : Android 操作系统会为每个应用程序设置一个用户, 这个用户对其安装目录(/data/data/包名/)下的文件有完整的权限;

-- 将可执行二进制文件拷贝到安装目录中 : 将交叉编译好的 busybox 放到工程目录下的 res/assets/ 目录下;

2. 实现策略

文件初始放置 : 将交叉编译好的 busybox 文件放在工程目录的 /res/assets/ 目录下;

文件拷贝 : 将该二进制文件拷贝到 app 的安装目录的 files 目录下, 即 /data/data/包名/files/下;

修改文件权限 : 使用命令可以直接修改该目录下的权限, 注意这个操作是可以执行的;

执行busybox : 在代码中执行 ./data/data/包名/files/busybox ;

获取执行结果 :

3. 使用到的api解析

(1) 获取 assets 目录文件的输入流

InputStream is = context.getAssets().open(source);

-- 获取AssetsManager : 调用 Context 上下文对象的 context.getAssets() 即可获取 AssetsManager对象;

-- 获取输入流 : 调用 AssetsManager 的 open(String fileName) 即可获取对应文件名的输入流;

(2) 文件流相关操作

根据输入流获取文件大小 : 调用输入流的 inputStream.available() 方法;

int size = is.available();

将文件读取到缓冲区中 : 创建一个与文件大小相同的字节数组缓冲区, 输入流将数据存放到缓冲区中;

byte[] buffer = new byte[size];
is.read(buffer);
is.close();

将文件写到内存中 : 调用上下文对象的 openFileOutput(绝对路径名, 权限), 即可创建一个文件的输出流;

FileOutputStream output = context.openFileOutput(destination, Context.MODE_PRIVATE);
output.write(buffer);
output.close();

(3) 获取文件的绝对路径

获取app绝对安装路径 : 调用上下文对象的 getFilesDir().getAbsolutePath() 方法;

String filesPath = context.getFilesDir().getAbsolutePath();

(4) 执行二进制文件

创建 Process 对象, 并使用该 process 执行shell脚本命令 :

Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
process = runtime.exec(cmd);

获取执行的命令行结果 :

            InputStream is = process.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            String line = null;  
            while ((line = br.readLine()) != null) {  
                processList.add(line); 
            }
            br.close();

4. 代码示例

MainActivity 主程序代码 :

package cn.org.octopus.tracerouteandbusybox;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.content.Context;
import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.view.View;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;

/** 看不懂注释我就吃半斤狗粮 :-) */
public class MainActivity extends ActionBarActivity {

	private EditText et_cmd;
	private String app_path;
	private TextView tv_result;
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.home_activity);
		
		/*初始化控件*/
		et_cmd = (EditText) findViewById(R.id.et_cmd);
		tv_result = (TextView) findViewById(R.id.tv_result);
		/* 获取app安装路径 */
		app_path = getApplicationContext().getFilesDir().getAbsolutePath();
		
	}


	/** 按钮点击事件 */
	public void onClick(View view) {
		int id = view.getId();
		switch (id) {
		case R.id.copy_busybox: /* 拷贝busybox可执行文件 */
			varifyFile(getApplicationContext(), "busybox");
			break;
		case R.id.copy_traceroute:/* 拷贝traceroute可执行文件 */
			varifyFile(getApplicationContext(), "traceroute");
			break;
		case R.id.exe_busybox:/* 将busybox命令添加到Editext中 */
			String cmd = "." + app_path + "/busybox";
			System.out.println(et_cmd);
			et_cmd.setText(cmd);
			break;
		case R.id.exe_traceroute:/* 将traceroute命令添加到Editext中 */
			cmd = "." + app_path + "/traceroute 8.8.8.8";
			et_cmd.setText(cmd);
			break;
		case R.id.exe: /* 执行Editext中的命令 */
			cmd = et_cmd.getText().toString();
			/* 执行脚本命令 */
			List<String> results = exe(cmd);
			String result = "";
			/* 将结果转换成字符串, 输出到 TextView中 */
			for(String line : results){
				result += line + "\n";
			}
			tv_result.setText(result);
			break;

		default:
			break;
		}
	}

	/** 验证文件是否存在, 如果不存在就拷贝 */
	private void varifyFile(Context context, String fileName) {


        try {
        	/* 查看文件是否存在, 如果不存在就会走异常中的代码 */
        	context.openFileInput(fileName);
        } catch (FileNotFoundException notfoundE) {
            try {
            	/* 拷贝文件到app安装目录的files目录下 */
                copyFromAssets(context, fileName, fileName);
                /* 修改文件权限脚本 */
                String script = "chmod 700 " + app_path + "/" + fileName;
                /* 执行脚本 */
                exe(script);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
	
	/** 将文件从assets目录中拷贝到app安装目录的files目录下 */
	private void copyFromAssets(Context context, String source,
			String destination) throws IOException {
		/* 获取assets目录下文件的输入流 */
		InputStream is = context.getAssets().open(source);
		/* 获取文件大小 */
		int size = is.available();
		/* 创建文件的缓冲区 */
		byte[] buffer = new byte[size];
		/* 将文件读取到缓冲区中 */
		is.read(buffer);
		/* 关闭输入流 */
		is.close();
		/* 打开app安装目录文件的输出流 */
		FileOutputStream output = context.openFileOutput(destination,
				Context.MODE_PRIVATE);
		/* 将文件从缓冲区中写出到内存中 */
		output.write(buffer);
		/* 关闭输出流 */
		output.close();
	}
	
	/** 执行 shell 脚本命令 */
	private List<String> exe(String cmd) {
		/* 获取执行工具 */
		Process process = null; 
		/* 存放脚本执行结果 */
        List<String> list = new ArrayList<String>();  
        try {  
        	/* 获取运行时环境 */
        	Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        	/* 执行脚本 */
            process = runtime.exec(cmd); 
            /* 获取脚本结果的输入流 */
            InputStream is = process.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            String line = null;  
            /* 逐行读取脚本执行结果 */
            while ((line = br.readLine()) != null) {  
                list.add(line); 
            }
            br.close(); 
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } 
        return list;
	}
	
}

home_activity.xml 布局文件代码 :

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical" >

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:gravity="center"
        android:orientation="horizontal" >

        <Button
            android:id="@+id/copy_busybox"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:onClick="onClick"
            android:text="拷贝busybox"
            android:textSize="7dp"
            android:textStyle="bold" />

        <Button
            android:id="@+id/copy_traceroute"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:onClick="onClick"
            android:text="拷贝traceroute"
            android:textSize="7dp"
            android:textStyle="bold" />

        <Button
            android:id="@+id/exe_busybox"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:onClick="onClick"
            android:text="执行busybox"
            android:textSize="7dp"
            android:textStyle="bold" />

        <Button
            android:id="@+id/exe_traceroute"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:onClick="onClick"
            android:text="执行traceroute"
            android:textSize="7dp"
            android:textStyle="bold" />
    </LinearLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal" >

        <EditText
            android:id="@+id/et_cmd"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="4"
            android:hint="输入要执行的命令"
            android:textStyle="bold" />

        <Button
            android:id="@+id/exe"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1"
            android:onClick="onClick"
            android:text="执行"
            android:textSize="10dp"
            android:textStyle="bold" />
    </LinearLayout>

    <TextView
        android:id="@+id/tv_result"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:background="#000000"
        android:textColor="#FFF"
        android:textSize="10dp"
        android:textStyle="bold" />

</LinearLayout>

5. 执行结果

执行 busybox 程序 :

执行 traceroute 程序 :