android怎么实现后台对按键事件的监控
2015-10-27 · 知道合伙人软件行家
为了实现键盘的监控,从新开发一个输入法是不现实的,一般的操作就是在系统的输入法机制中添加接口回调。我们知道,再应用程序中拿到按键的回调一般是监听onKeyDown的接口,如下所示:
public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event)
开发者就可以根据回调方法中的参数, keyCode与KeyEvent来判断具体事件。但是,由于事件的回调机制在其的沙箱中运行,在其他应用中是无法拿到当前应用事件回调的。
那么我们就从上到下,具体的看看事件的传递机制。如下图所示,用户点击后,软键盘或物理按键的输入驱动就会产生一个中断,且向/dev/input/event*中写入一个相应的信号量。Android操作系统则会循环的读取其中的事件,再分发给WindowManagerServer。由WindowManagerServer根据事件的来源分发到各个不同的ViewGroup与View中,从而产生不同的OnClick、OnKeyDown和OnTouch等事件。
这个时候很自然的想到,黑客们希望做键盘监控,一定会向Linux底层增加自定义的事件。这里我们使用的是Linux中的getevent获得/dev/input/eventX设备汇报的事件,这个命令还会输出所有event设备的基本信息。包括触屏、按键、耳机插入等等。其基本用法如下:
Usage: getevent [-t] [-n] [-sswitchmask] [-S] [-v [mask]] [-d] [-p] [-i] [-l] [-q] [-c count] [-r] [device]
-t: show time stamps
-n: don't print newlines
-s: print switch states for given bits
-S: print all switch states
-v: verbosity mask (errs=1, dev=2, name=4, info=8, vers=16, pos. events=32,props=64)
-d: show HID descriptor, if available
-p: show possible events (errs, dev, name, pos. events)
-i: show all device info and possible events
-l: label event types and names in plain text
-q: quiet (clear verbosity mask)
-c: print given number of events then exit
-r: print rate events are received
键入getevent后,我们能够看到设备中的一些列输入硬件驱动信息,同样下面会出现很多输入指令信号,通常情况下,这些信号量都在刷屏,如下图所示:
这些信号量的表示我们无法直接看懂,输入getevent –l加入Label我们能够看到一些添加的标签,如下所示:
其实这些Lable已经在其input.h头文件中定义好,其中type的定义如下:
/*
* Event types
*/
#define EV_SYN 0x00
#define EV_KEY 0x01
#define EV_REL 0x02
#define EV_ABS 0x03
#define EV_MSC 0x04
#define EV_SW 0x05
#define EV_LED 0x11
#define EV_SND 0x12
#define EV_REP 0x14
#define EV_FF 0x15
#define EV_PWR 0x16
#define EV_FF_STATUS 0x17
#define EV_MAX 0x1f
#define EV_CNT (EV_MAX+1)
一般来说,常用的是EV_KEY、EV_REL、EV_ABS、EV_SYN,分别对应键盘按键、相对坐标、绝对坐标、同步事件。EV_SYN则表示一组完整事件已经完成,需要处理,EV_SYN的code定义事件分发的类型。
2024-11-22 广告
有时我们需要使用安卓实现在后台模拟系统按键,比如对音量进行调节(模拟音量键),关闭前台正在运行的App(模拟返回键),或者模拟触屏事件。但是对于原生安卓系统而言,后台进程关闭前台进程,甚至模拟用户事件,进而操控整个系统,是不符合系统安全原则的,如果有这样的漏洞被病毒或恶意软件所利用,会非常危险。
由于一些特殊原因,我恰巧需要实现这样的功能,而又没有条件自行编译安卓系统(但是可以利用Root权限,因为Root权限的获取相对简单很多,并且很多用户的安卓设备都有Root过)。网上也看到很多人在提类似的问题,很多人讨论了半天,结果都是无解。于是我花了很大精力,最后终于找到了解决方案。
在网上查找了很多资料,主要找到两种方法:Instrumentation和IWindowManager。
使用Instrumentation接口:对于非自行编译的安卓系统,无法获取系统签名,只能在前台模拟按键,不能后台模拟。
一种是使用Instrumentation接口,这个接口原本是用来对软件进行测试而留出来的。经过尝试,发现这个接口可以模拟按键,但是前提是在应用处于前台时。而应用处于前台时,模拟按键基本上也没有太大的作用(模拟按键操作应用自身似乎没有很大意义)。
当应用处于后台时,这个Instrumentation接口就失效了。网上找到的解释是,在后台使用这个接口,需要有系统权限,也就是在Manifest中添加android:sharedUserId="android.uid.system"。而这会导致什么问题呢?声明了系统权限的APK,只有具有系统签名的情况下,才能被安装到安卓设备上,比如系统自带的电话、短信,本质上也就是APK程序,但是这些应用具有系统权限。
安卓系统有一套签名机制,APK只有有了数字签名,才能被安装。通常调试时默认Eclipse自动对其进行签名,使用的是Debug签名。当发布应用时,开发者则使用自己独有的数字签名文件对APK进行签名(这个文件可以用Eclipse生成,签名也可以让Eclipse完成)。APK有新版本的安装时,如果检测到签名不一致,系统会提示签名不一致,只有卸载旧版本才能安装。这一机制从一定程度上避免了第三方对官方发布的APK进行修改甚至非法植入病毒等行为(当然如果用户主动卸载旧版本的官方应用、安装新版本的非官方APK也是可以的)。而具有同一签名的不同App,它们之间可以共享一些数据。
而系统签名怎么获取呢?在编译安卓系统的时候,会将一个系统签名的数字签名文件放到一起编译。对于一个已经编译完成的系统,或者为了适配不同系统,必然无法获取到这个数字签名文件,于是也无法对APK进行系统签名。最后就导致具有uid.system属性的APK无法被安装,于是Instrumentation接口后台模拟按键的方法,只能在自行编译系统的情况下才可以使用。
使用反射方法调用系统IWindowManager隐藏API:兼容性较差,稳定性不好,容易出错。另外实际编译时发生错误,原因暂时不明。
网上还有一种方法。安卓系统中有一些隐藏API,通常是利用Java的权限限制,使得这些API无法被调用。但通过反射的方式,可以突破Java的权限限制。在IWindowManager中就隐藏了可以模拟按键和触屏事件的API。尝试网上的方法,下载到一个由安卓源码编译好的jar文件,添加到工程中,然后使用发射编写了一些代码,尝试调用隐藏API。结果编译的时候Eclipse直接不响应了,可能是因为电脑配置不够,jar文件太大。尝试了几次没有成功,又考虑到这种方法有很多弊端,并且很可能最后还是需要系统权限(网上不少文章说得不是很清楚),于是就放弃了这个方法。
android模拟按键问题总结[使用IWindowManager.injectKeyEvent方法]
Android中使用隐藏API(大量图解)
JNI调用C程序模拟按键:仍然是权限问题。
参考了网上一些资料所提出的可能的思路,发现剩下能想到的方法就是用JNI实现,通过调用C/C++程序来模拟按键。对Linux底层编程不熟悉,网上参考了一些代码,在Ubuntu下编写了一个按键模拟程序,很顺利的编译运行通过。然后又开始学习JNI的编译方法,先在C程序层写了个简单的加法运算,编译运行测试通过,然后就把模拟按键的代码贴了进去。满怀期待的写好安卓Java层代码,编译、下载、执行程序,却发现完全没有效果。
想看一下到底是哪一步出错了,就在C程序里面改了改,用LogCat打印出C程序的返回值,发现在打开按键设备的时候出错,看来肯定又是权限的问题了。
尽管系统已经Root,APK也允许使用Root权限,但是Root权限没法传递给C程序,权限不够,程序无法执行。在网上找了一通有关Linux、安卓权限的资料,也没找出来什么思路。其实当时很疑惑,在Linux系统中,Root权限是最高的权限,安卓也不例外,有文章指出,Root权限>系统权限>用户权限。尽管能获取到Root权限,却不能完成系统权限所能完成的任务,总感觉不应该。
安卓按键精灵:使用Root权限而不需系统签名,实现后台模拟按键和触屏等事件是可行的。
当时很绝望,感觉估计只有自行编译系统才能解决问题了。就在那时候,突然想起了按键精灵软件。以前用过电脑版,在安卓市场一找,果然也有安卓版。下载使用发现,按键精灵就可以实现在后台模拟按键操作,需要Root权限,但是是什么原理却不得而知。本想尝试反编译源码查看,但是当时出了一些问题,反编译没有成功。在网上搜索安卓按键精灵的原理,除了之前的那两种依赖源码环境才能使用的API,也没有找到结果。不过至少说明了,使用Root权限而不需要系统签名,实现模拟按键、并且兼容大量安卓设备是可行的。
最终解决问题:使用Shell调用ADB指令实现。
继续在网上搜索安卓按键模拟(其实那时都不知道用什么关键字好了,能想到的关键字都用遍了,但是搜索出来的结果,都是之前提到的那几个依赖源码环境和系统权限的方案)。发现有很多介绍ADB调试,向手机发送按键事件的文章。刚好之前做过在Root权限下,用Java调用安卓底层的Linux Shell,然后执行pm指令进行APK的安装卸载。这时我突发奇想,能否用Shell调用ADB指令呢?
于是就进行了尝试,使用Java执行Runtime.getRuntime().exec("su").getOutputStream(),获取了一个具有Root权限的Process的输出流对象,向其中写入字符串即可以Root权限被Shell执行,ADB模拟按键的指令为 "input keyevent keyCode",keyCode为按键的键值,例如KeyEvent.KEYCODE_VOLUME_UP表示音量加。
编译完程序安装执行,终于实现了预期的效果,当时非常高兴。至于触屏或鼠标事件,只要调用相应的ADB指令即可。但是有一点问题,就是反应速度非常慢,尤其是连续模拟多个按键的时候,甚至会死机。而按键精灵运行的就相当流畅,我又开始好奇按键精灵是怎么实现的。
后来终于还是找到了原因,模拟按键时,不应每次都调用Runtime.getRuntime().exec("su"),因为每次调用这个代码的时候,都会获取Runtime实例,并且执行"su"请求Root权限,反应就会很慢(我的理解是相当于每次都新开一个命令行窗口);而应该只是在一开始执行一次,并获取一个OutputStream实例,后来每次执行一条Shell指令,只需向其中写入相应字符串,这样就快了很多。
下面贴出可用的代码。要求设备已经Root,不需要其他任何特殊权限或签名。由于用的是ADB指令,兼容性也不会有太大问题。首次运行程序时(其实也就是执行Runtime.exec("su")的时候),会请求Root权限。
/** * 用root权限执行Linux下的Shell指令 * * @author jzj * @since 2014-09-09 */public class RootShellCmd { private OutputStream os; /** * 执行shell指令 * * @param cmd * 指令 */ public final void exec(String cmd) { try { if (os == null) { os = Runtime.getRuntime().exec("su").getOutputStream(); } os.write(cmd.getBytes()); os.flush(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** * 后台模拟全局按键 * * @param keyCode * 键值 */ public final void simulateKey(int keyCode) { exec("input keyevent " + keyCode + "\n"); }}
遥控器按键事件这个不是在Android源码的bootable下面ircon.c配置的么。比如:
{ .scancode = 0x0b, .mask = 0xaa0087ee,
.keycode = KEY_UP, .spec = IRCON_KEYCODE_NORMAL | IRCON_KEYCODE_LONGPRESS | IRCON_KEYCODE_MOUSEMD },
遥控器按键编号是“ 0x0b”,给他的响应是“KEY_UP”,就是方向键的下,这个是在源码里边配置的。你必须要有遥控器的书名数,知道遥控器每个按键的编号,然后对应给他相应的响应才可以。
但是你要操控手机,你的手机必须要能接受遥控器信号,这个也是要硬件支持的,一般的手机貌似都没有这个。
这个遥控的响应操作是驱动层做的,和应用层没什么关系,主要是驱动和硬件的支持。
Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。尚未有统一中文名称,中国大陆地区较多人使用“安卓”或“安致”。
Android操作系统最初由Andy Rubin开发,主要支持手机。2005年8月由Google收购注资。2007年11月,Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式,发布了Android的源代码。第一部Android智能手机发布于2008年10月。Android逐渐扩展到平板电脑及其他领域上,如电视、数码相机、游戏机等。
2017年3月,Android全球网络流量和设备超越Microsoft Windows,正式成为全球第一大操作系统。2017年8月,Android O发布。
2015-01-27 · 知道合伙人影视综艺行家
遥控器按键事件这个不是在Android源码的bootable下面ircon.c配置的么。比如:
{ .scancode = 0x0b, .mask = 0xaa0087ee,
.keycode = KEY_UP, .spec = IRCON_KEYCODE_NORMAL | IRCON_KEYCODE_LONGPRESS | IRCON_KEYCODE_MOUSEMD },
遥控器按键编号是“ 0x0b”,给他的响应是“KEY_UP”,就是方向键的下,这个是在源码里边配置的。你必须要有遥控器的书名数,知道遥控器每个按键的编号,然后对应给他相应的响应才可以。
但是你要操控手机,你的手机必须要能接受遥控器信号,这个也是要硬件支持的,一般的手机貌似都没有这个。
这个遥控的响应操作是驱动层做的,和应用层没什么关系,主要是驱动和硬件的支持。
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