Google应用在Android上的Push机制以及C2DM框架的底层实现

GMS (Google Mobile Applications)在Android平台使用了Push机制, 所以有更好的用户体验:当服务器上有你的新的的Gmail邮件, 或者有新的Calendar Events, 或者有新的Contact, 你的Android总会第一时间知道, 并且会自动sync下来. 这里用到的就是Push机制. Google在Android上的Push机制利用的就是XMPP协议, 再加上Android上的GTalk客户端也是利用XMPP协议, 所以底层用的是同一个XMPP框架, 协议的实现是开源的Smack.

在Android 2.2版本FroYo之前, Google的Push机制直接就是利用XMPP协议的extension,也就是在<message>元素下加入自定义的子元素, 但自从FroYo, Android引入了一个新的框架C2DM(Cloud to Device Messaging), 而Google的Pushing 机制变成使用C2DM框架. 那C2DM框架的原理是什么呢? XMPP! 所以, C2DM只不过是在XMPP协议基础上的一套机制, 一个标准API而已.

在后面的时间, 我会陆续把Android上的Sync框架,GMS的Push机制, 以及C2DM的实现介绍一下, 我想以时序图的形式效果会更好.

2011.02.09 Update
增加关于Google Push机制以及C2DM实现的具体介绍
http://mysupebaby.iteye.com/blog/902054

评论

20 楼 laiyangdeli 2011-02-22  

ak121077313 写道

我只想知道"这样当Server端有changes后, 会通过C2DM框架发送"com.google.android.c2dm.intent.RECEIVE" action" service 是怎么发送给客户端的

broadcast一个intent, 在另一篇文件已经介绍.

19 楼 ak121077313 2011-02-22  

我只想知道"这样当Server端有changes后, 会通过C2DM框架发送"com.google.android.c2dm.intent.RECEIVE" action" service 是怎么发送给客户端的

18 楼 syluke 2011-02-12  

laiyangdeli 写道

figofuture 写道

楼主不是说还有包签名的验证这一步吗？包的签名不太可能拿得到吧。

我说的包签名指的是Google一系列apps之间用的是包签名. 如果开发人员开发一个使用C2DM机制的应用, 就没办法使用包签名了, 因为发送C2DM broadcast action的肯定是Google的service.
总的来说呢, 没必要担心这个问题, 因为这是个common的问题, 不是C2DM框架特有的问题.

没错，是Android的问题。但我希望可以通过合理的设计堵住C2DM数据泄露的可能性。

17 楼 laiyangdeli 2011-02-12  

figofuture 写道

楼主不是说还有包签名的验证这一步吗？包的签名不太可能拿得到吧。

我说的包签名指的是Google一系列apps之间用的是包签名. 如果开发人员开发一个使用C2DM机制的应用, 就没办法使用包签名了, 因为发送C2DM broadcast action的肯定是Google的service.
总的来说呢, 没必要担心这个问题, 因为这是个common的问题, 不是C2DM框架特有的问题.

16 楼 figofuture 2011-02-12  

楼主不是说还有包签名的验证这一步吗？包的签名不太可能拿得到吧。

15 楼 laiyangdeli 2011-02-11  

楼上说的case我倒是没有试过. 这也许是整个Android系统存在的问题. 通常来说, 很多broadcast的intent都没有permission(可能开发人员没有意识到), 意味着你往往可以截获这些intent. 所以才有了OpenIntent这样的项目专门收集一些intent.

14 楼 syluke 2011-02-11  

laiyangdeli 写道

syluke 写道

laiyangdeli 写道

syluke 写道

楼主的文章很棒！我目前也在研究C2DM，看来同道中人真的不少。初步看来，自己实现类似架构没有问题。需要重点考虑的是安全性和长期性能。

C2DM的一个不好的地方是服务器端又要使用Google的API. 自己实现的话其实不难, 就是一个XMPP协议的通信, 安全性的话应该问题不大, 就是使用XMPP的安全机制. 我觉得更重要的问题是XMPP服务器的负载均衡和Cluster等问题.

我提到的安全性是指在XMPP传输以外，如何避免已经发送到设备端的数据被一些恶意应用截获或者破坏。感觉目前C2DM在这方面做得不够好。

不会的. C2DM发送broadcast intent的时候使用了signature方式的permission, 所以只有同样signature的apk的broadcast receiver才能注册并成功接收该broadcast intent.

这正是我所说的薄弱之处。我举个例子。

应用A是合法的C2DM应用，应用B是黑客应用。应用B声明并使用了与应用A完全一样的C2D_MESSAGE permission，并且也接收与应用A一样category的C2DM信息。首先在手机上安装应用A并正常运作，然后卸载应用A，再安装应用B，我们会发现应用B也会接收到应用A的C2DM消息。当然，消息里面的数据格式对应用B来说还是未知的，不过通过反编译应用A的APK也不难获得。这样应用B就得到应用A的数据了。

这个例子说明了C2DM数据被截获的一种可能性。在实际操作中黑客应用也许很难创造合适的机会，但毕竟存在隐患。我们如果设计类似的架构，最好还是多考虑一下。

13 楼 laiyangdeli 2011-02-11  

syluke 写道

laiyangdeli 写道

syluke 写道

楼主的文章很棒！我目前也在研究C2DM，看来同道中人真的不少。初步看来，自己实现类似架构没有问题。需要重点考虑的是安全性和长期性能。

C2DM的一个不好的地方是服务器端又要使用Google的API. 自己实现的话其实不难, 就是一个XMPP协议的通信, 安全性的话应该问题不大, 就是使用XMPP的安全机制. 我觉得更重要的问题是XMPP服务器的负载均衡和Cluster等问题.

我提到的安全性是指在XMPP传输以外，如何避免已经发送到设备端的数据被一些恶意应用截获或者破坏。感觉目前C2DM在这方面做得不够好。

不会的. C2DM发送broadcast intent的时候使用了signature方式的permission, 所以只有同样signature的apk的broadcast receiver才能注册并成功接收该broadcast intent.

12 楼 syluke 2011-02-11  

laiyangdeli 写道

syluke 写道

楼主的文章很棒！我目前也在研究C2DM，看来同道中人真的不少。初步看来，自己实现类似架构没有问题。需要重点考虑的是安全性和长期性能。

C2DM的一个不好的地方是服务器端又要使用Google的API. 自己实现的话其实不难, 就是一个XMPP协议的通信, 安全性的话应该问题不大, 就是使用XMPP的安全机制. 我觉得更重要的问题是XMPP服务器的负载均衡和Cluster等问题.

我提到的安全性是指在XMPP传输以外，如何避免已经发送到设备端的数据被一些恶意应用截获或者破坏。感觉目前C2DM在这方面做得不够好。

11 楼 laiyangdeli 2011-02-11  

syluke 写道

楼主的文章很棒！我目前也在研究C2DM，看来同道中人真的不少。初步看来，自己实现类似架构没有问题。需要重点考虑的是安全性和长期性能。

C2DM的一个不好的地方是服务器端又要使用Google的API. 自己实现的话其实不难, 就是一个XMPP协议的通信, 安全性的话应该问题不大, 就是使用XMPP的安全机制. 我觉得更重要的问题是XMPP服务器的负载均衡和Cluster等问题.

10 楼 syluke 2011-02-11  

楼主的文章很棒！我目前也在研究C2DM，看来同道中人真的不少。初步看来，自己实现类似架构没有问题。需要重点考虑的是安全性和长期性能。

9 楼 nciky1984 2011-02-11  

期待楼主完整版，最近也在研究这部分~

8 楼 laiyangdeli 2011-02-09  

2011.02.09 Update
增加关于Google Push机制以及C2DM实现的具体介绍
http://mysupebaby.iteye.com/blog/902054

赶时间匆匆写了一篇, 免得大家等.

7 楼 niwtsew 2011-02-09  

push技术相当有前途，期待楼主下文。

6 楼 laiyangdeli 2011-02-09  

archy123 写道

大哥，我在等下文。。。可别光说不练

等上班后吧, 在家里杂事太多, 静不下心研究的那么细...

5 楼 yaoxinghuo 2011-02-09  

期待下文。。。

4 楼 archy123 2011-02-09  

大哥，我在等下文。。。可别光说不练

3 楼 chinapengwei_wh 2011-02-09  

正好要学习相关知识，期待中。。。。。

2 楼 laiyangdeli 2011-02-08  

sunburst 写道

这个不错，非常期待，不过我更感兴趣的是是否可以自己调用发生push，当然自己有服务器，在不基于C2DM的基础上，因为不是所有人都是2.2的系统

当然可以利用XMPP任意实现自己的Push机制, 如果有自己的XMPP服务器的话.

1 楼 sunburst 2011-02-08  

这个不错，非常期待，不过我更感兴趣的是是否可以自己调用发生push，当然自己有服务器，在不基于C2DM的基础上，因为不是所有人都是2.2的系统