文章总结: Google在Pixel10基带固件中首次使用Rust重写DNS解析器,通过解决裸机环境适配、依赖管理和二进制体积优化三大技术难点,结合巧妙的C/Rust混合编程架构,从根本上消除内存安全漏洞。此举将Android内存安全漏洞占比降至20%以下,标志Rust在底层安全领域进入工业级实战阶段,为行业提供可借鉴的技术路径。 综合评分: 87 文章分类: 移动安全,代码审计,安全开发,解决方案,漏洞分析
内存安全攻防战:从CVE漏洞看Pixel 10如何用Rust彻底封死攻击面
原创
Hankzheng Hankzheng
技术修道场
2026年4月20日 08:03 广东
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哈喽兄弟们,搞安全的同行都知道,智能手机的基带一直都是“重灾区”。作为通信的最底层,基带固件长期被 C/C++ 统治,随便一个缓冲区溢出或者越界访问,就可能被黑客用来搞远程代码执行(RCE)。
为了堵住这些内存安全漏洞,Google 最近搞了个大动作:在最新的 Pixel 10 手机基带固件中,史无前例地引入了基于 Rust 编写的 DNS 解析器。 这不仅是 Pixel 家族第一次在基带中落地内存安全语言,更是向整个行业的传统底层开发模式开了一炮。今天,咱们就来深挖一下 Google 这波操作背后的技术路径和实现难点。
为什么是 DNS?一个极其危险的攻击面
有人可能会问,基带里那么多模块,为什么偏偏挑 DNS 下手?
实际上,随着蜂窝通信技术的演进(比如现在的 VoLTE 甚至 VoNR),现代蜂窝网络早已经全面迁移到了数字数据网络。这意味着,即使是像“呼叫转移”这样最基础的通信操作,底层也严重依赖 DNS 服务来解析节点。
由于传统 DNS 解析器大多是用 C 语言手搓的,一旦出现设计缺陷,极易引发内存安全问题。比如之前爆出的 CVE-2024-27227 漏洞,就是典型的越界内存访问。如果攻击者通过伪造的恶意 DNS 响应包打穿了基带,不仅能窃听通话,还能直接拿下设备的控制权。
Pixel 团队的软件工程师 Jiacheng Lu 原话是这么说的:“用 Rust 重写 DNS 解析器,直接从根源上消灭了一整类高危区域的漏洞,同时也为未来在其他模块推广内存安全代码打了个样。”
技术拆解:Rust 如何适配裸机环境?
把 Rust 跑在 Linux 或者 Android 应用层不难,但要在资源极其受限、甚至没有标准库支持的裸机环境(Bare Metal)和嵌入式系统里跑 Rust,绝对是个技术体力活。
Google 这次并没有完全从零“造轮子”,而是基于开源的 Rust DNS 客户端/服务端核心库 hickory-proto 进行了深度魔改。
在这个落地过程中,Google 工程师重点解决了三大技术难点:
1. 剥离环境依赖,适配裸机
原生的 hickory-proto 包含了大量对标准操作系统 API 的依赖。Google 团队对其进行了深度裁剪,使其能够适应 Modem 内部纯粹的嵌入式实时操作系统(RTOS)环境。
2. 搞定令人头疼的依赖地狱
引入 hickory-proto 的同时,也引入了多达 30 多个底层的 Rust 依赖库(Crates)。在大型 C/C++ 固件工程中管理这些 Rust 依赖是一场灾难。
为此,Google 祭出了一个自研的构建工具 cargo-gnaw。这个工具能够无缝解析和维护这 30 多个依赖项,并将其完美集成到现有的基带编译工具链中。
3. 极限压榨二进制体积(Code Size)
对于基带固件来说,每一 KB 的内存都极其宝贵。原生的 Rust crate 并没有针对内存受限系统进行优化。
Google 的解法是:大范围使用 Feature Flags(特性开关)。通过模块化的配置,在编译期精准剔除不需要的功能,做到“按需编译”,从而严格控制最终生成的二进制文件体积。
最精彩的博弈:C 与 Rust 的混合双打(FFI)
在庞大的基带代码库中,不可能一夜之间把所有 C 代码都换成 Rust。因此,最核心的重头戏在于:新写的 Rust 模块如何与海量的老旧 C 代码和平共处?
Google 给出的跨语言调用(FFI, Foreign Function Interface)架构非常巧妙:
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接口定义对齐:
首先,他们在 C 语言侧声明了 DNS 响应解析的 API 头文件,然后用 Rust 实现了这套一模一样的 API。
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错误处理机制:
Rust 函数在执行完毕后,不抛出复杂的泛型 Result,而是直接向 C 代码返回一个标准的整型错误码(Integer Error Code),保证调用链路的极简。
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数据结构反向更新:
这是最精妙的一步。DNS 解析出来的结果,最终还是要塞回给原有 C 语言维护的内存数据结构中。但 Google 没有选择在 Rust 里强行操作 C 的内存指针(这极易破坏内存安全),而是在 Rust 代码中反向调用现有的 C 函数。让 C 函数自己去更新耦合的 C 数据结构。
这种“C 调用 Rust 处理逻辑,Rust 再回调 C 更新数据”的闭环设计,既发挥了 Rust 处理复杂解析时的内存安全性,又最大程度降低了对原有固件架构的破坏。
总结
从 2023 年引入 Clang 的 IntSan(整数溢出检查)和 BoundSan(边界检查),到如今在 Pixel 10 直接将 Rust 杀入基带底层,Google 的安全防线正在越筑越深。
据 Google 去年底的数据,Android 系统的内存安全漏洞比例已经降到了总漏洞的 20% 以下。这次 Pixel 10 基带的重构,不仅是一次技术升级,更是给各大手机厂商和 IoT 设备开发商指明了方向:用 Rust 解决底层安全问题,已经从“实验性探索”步入了“工业级实战”阶段。
兄弟们,如果你还在死磕传统的 C/C++ 底层开发,是时候把 Rust 提上日程了!
对于这次基带底层的语言大换血,你们怎么看?欢迎在评论区一起交流探讨!
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