Własny system Android na AOSP: system, sklep z aplikacjami, OTA i MDM

Własny system Android to system operacyjny zbudowany na Android Open Source Project razem z własnymi odpowiednikami usług, które w zwykłym Androidzie zapewnia Google. AOSP to otwarty kod Androida, z którego producent może zbudować własny system dla swoich urządzeń. Bez usług Google producent sam musi zadbać o dystrybucję aplikacji, aktualizacje i zarządzanie urządzeniami. Nasze usługi AOSP development obejmują cztery warstwy: system operacyjny, dystrybucję aplikacji, aktualizacje systemu i zarządzanie urządzeniami. To część naszej pracy nad oprogramowaniem dla IoT i urządzeń.

Robimy to dla CTO i product ownerów w firmach, które produkują urządzenia z Androidem, na przykład telefony, terminale albo urządzenia bezpieczeństwa, i nie mogą albo nie chcą uzależniać się od Google Play.

Zakres pokazują dwa projekty:

• Dla RAW Cyber zbudowaliśmy RAW OS, własny system operacyjny na bazie Androida, wzmocniony CopperheadOS. Projekt RAW Secure Phone trwał od lipca 2018 r. do kwietnia 2022 r. Case study RAW Cyber opisuje go od strony klienta.
• Dla Mudity od lipca 2022 r. powstały App Store, Developer Portal i platforma aktualizacji OTA dla telefonu Mudita Kompakt, który działa na AOSP. Systemu operacyjnego Mudity nie budowaliśmy.

Dla RAW Cyber wzmocniliśmy RAW OS na poziomie systemu, na bazie CopperheadOS. Kod CopperheadOS przenieśliśmy do własnego repozytorium, a już w pierwszym sprincie, w sierpniu 2018 r., pracowaliśmy nad zablokowaniem bootloadera na telefonie Pixel własnym kluczem Android Verified Boot. System przygotowywaliśmy i testowaliśmy na telefonach Pixel 2 / 2 XL i Pixel 3 / 3 XL.

RAW OS wymuszał te reguły bezpieczeństwa:

• użytkownik musiał ustawić blokadę ekranu, a system wykrywał zmianę karty SIM,
• połączenia korzystały z SSL pinningu,
• połączenia Bluetooth z urządzeniami spoza białej listy były blokowane.

Inspekcja ruchu sieciowego na urządzeniu

Dzięki inspekcji ruchu w systemie firma mogła blokować wybrane protokoły i aplikacje na swoich telefonach, w całej firmie albo w jednej grupie użytkowników. RAW OS sprawdzał ruch sieciowy na samym urządzeniu metodą głębokiej inspekcji pakietów. Od 2020 r. działał klasyfikator linków. W kwietniu 2021 r. skompilowaliśmy bibliotekę nDPI pod ARM i zintegrowaliśmy ją z systemem. W sierpniu i wrześniu 2021 r. doszło wykrywanie DNS, wyciąganie adresów URL i reguły blokowania.

Aktualizacje OTA w fazach pozwalają producentowi wysłać nową wersję systemu najpierw do części urządzeń i zatrzymać rollout, jeśli coś pójdzie źle. Aktualizacja OTA instaluje nowe oprogramowanie na urządzeniu przez sieć.

Dla RAW OS przygotowaliśmy procedury OTA we wrześniu 2019 r., a w styczniu 2020 r. oddaliśmy klientowi wersję produkcyjną z testem OTA. Kolejne buildy OTA powstawały na jego prośbę.

Drugi etap platformy OTA Mudity, od maja do lipca 2026 r., dodał:

• aktualizacje przyrostowe z pełnym pakietem jako zapasowym,
• automatyczne generowanie paczek przyrostowych,
• sprawdzanie poprzednich wersji przy konfiguracji nowej,
• rollout w 1-10 fazach, a czas każdej fazy można ustawić od 0 do 720 godzin.

Podczas migracji do nowego panelu OTA we wrześniu 2026 r. testy wykryły błąd, który zatrzymywał rollouty wszystkich opublikowanych wersji. Naprawiliśmy go 9 września 2026 r., a testy end-to-end zakończyliśmy 29 września 2026 r.

Własny system Android wymaga utrzymania tak długo, jak działają na nim urządzenia, bo zmienia się zarówno kod, na którym jest zbudowany, jak i sprzęt. Przy RAW OS nadążanie za zmianami w CopperheadOS i za nowymi urządzeniami było osobnym zakresem prac.

Gdy Copperhead przeszedł na Androida 11, zsynchronizowaliśmy repozytoria, zbudowaliśmy system od nowa i przenieśliśmy do niego nasze funkcje. Przejście zakończyliśmy we wrześniu 2021 r.

Przy modyfikacji Androida zarządzanie urządzeniami można wbudować w sam system, bez osobnej aplikacji MDM do instalowania. RAW OS miał takie funkcje zarządzania:

• panel administratora dla firm i grup użytkowników ze statusem każdego urządzenia,
• listę sieci Wi-Fi zarządzaną w panelu administratora,
• kreator pierwszego uruchomienia telefonu.

Urządzenie, które straciło łączność, było chronione w trzech krokach: raport, ostrzeżenie i samoczynne wyczyszczenie danych. W panelu te progi można było ustawić na przykład na 5, 60 i 120 minut. Jeśli z zablokowanego telefonu wyjęto kartę SIM, startowało 10-minutowe odliczanie do resetu.

RAW OS kontrolował też dostęp do kamery, mikrofonu i lokalizacji, limity danych dla aplikacji, dozwolone tryby USB i atestację urządzenia.

Projekt własnego systemu Android zaczynamy od bezpłatnego warsztatu discovery. Zanim powstanie kod, opisujemy sprzęt i jego producentów, protokoły, zachowanie urządzenia offline, ścieżkę aktualizacji i granice bezpieczeństwa.

Pracujemy nad systemem Android i oprogramowaniem wokół niego: sklepem z aplikacjami, platformą OTA, panelami administratora i ich backendem. W RAW Cyber backend i panele działały na Django i Celery, ruch obsługiwały Nginx i Gunicorn. Pracowaliśmy w Scrumie, w zespole z inżynierami, tech leadem, testerem, PM-em i projektantem UX/UI. Platforma Mudity powstała w Javie, Kotlinie, Pythonie i Django. Prace dla Mudity rozliczaliśmy w modelu time and materials.

Nie piszemy firmware'u na mikrokontrolery w C/C++, embedded Linuksa ani kodu BLE. Płytki drukowane (PCB) projektuje partner sprzętowy.

Kod, projekty i dokumentacja, które dla Ciebie tworzymy, domyślnie należą do Ciebie. Na wiadomość wysłaną przez formularz odpowiadamy w ciągu 48 godzin w dni robocze.