Привет! Меня зовут Максим Мищенко и я Android-разработчик в компании Effective.
В этой статье я расскажу, что такое Lock Task (или Kiosk) Mode и как его настроить.

Что такое Lock Task Mode (LTM)?

Lock Task Mode (или Kiosk Mode) — это совокупность методов Android API, позволяющих заблокировать устройство в одном приложении. 

Пользователь не может выйти из приложения, получить push от других приложений, а также выключить устройство.

LTM используется в ситуациях, когда:

1. Устройством пользуется большой поток пользователей, и нам нужно ограничить их возможности;

2. Компания выдает сотруднику устройство для работы и хочет, чтобы он был сосредоточен на рабочих задачах и не отвлекался на сторонние приложения.

Реализовываем LTM

Настраиваем DeviceAdminReceiver

Создаем класс наследник и прописываем его в манифесте:

class AdminReceiver : DeviceAdminReceiver() {
    private val TAG = "AdminReceiver"
    companion object {
        fun getComponentName(context: Context): ComponentName {
            return ComponentName(context.applicationContext, AdminReceiver::class.java)
        }
    }
    
}

<receiver
            android:name=".AdminReceiver"
            android:exported="true"
            android:permission="android.permission.BIND_DEVICE_ADMIN">
            <meta-data
                android:name="android.app.device_admin"
                android:resource="@xml/device_admin_receiver" />
            <intent-filter>
                <action android:name="android.app.action.DEVICE_ADMIN_ENABLED" />
                <action android:name="android.intent.action.PROFILE_PROVISIONING_COMPLETE" />
            </intent-filter>
        </receiver>

В device_admin_receiver.xml перечисляем нужные нам права. По сути AdminReciver — это обычный BroadcastReciver, который перехватывает системные сообщения, связанные со сменой пароля, включение LTM и прочим, что мы описываем в device_admin_receiver.xml:

<device-admin>
    <uses-policies>
        <limit-password />
        <watch-login />
        <reset-password />
        <force-lock />
        <wipe-data />
        <expire-password />
        <encrypted-storage />
        <disable-camera />
        <disable-keyguard-features />
        <reset-password />
        <wipe-data />
        <expire-password />
        <set-global-proxy />
    </uses-policies>
</device-admin>

Далее пользователь должен выдать разрешение администратора:

 val intent = Intent(DevicePolicyManager.ACTION_ADD_DEVICE_ADMIN).apply {
            putExtra(DevicePolicyManager.EXTRA_DEVICE_ADMIN, adminName)
            putExtra(DevicePolicyManager.EXTRA_ADD_EXPLANATION, "")
        }
  startActivityForResult(intent, 1)

Device Owner

Выдаем права owner нашему приложению, используя adb:

adb shell dpm set-device-owner [package]/.AdminReceiver

Device Owner App — приложение, которое является владельцем устройства. Чтобы войти в режим Owner, выходим из всех аккаунтов (Google, Xiaomi, Samsung). Важно отметить, что по итогу доступ в Google Play закрыт.

Запускаем activity в LTM

1. Прежде всего разрешаем activity перейти в LTM с помощью поля android:lockTaskMode

    		<activity
            android:name=".MainActivity"
            android:exported="true"
            android:lockTaskMode="if_whitelisted">

            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

2. Используем ActivityManager, чтобы убедиться, что мы еще не в LTM

3. C помощью DevicePolicyManager проверяем наличие нужных прав

4. Добавляем приложение в белый список. Все приложения, не находящиеся в нём, будут принудительно закрыты

Важно: если приложению необходимы сторонние процессы, их также следует добавить в белый список

5. Снова запускаем activity в зависимости от версии Android

   В новых версиях можно использовать options.setLockTaskEnabled(true) для включения LTM, а в Android 9 и ниже необходимо вызвать startLockTask()

private fun runKiosk() {
        val context = this

        val dpm = getSystemService(DEVICE_POLICY_SERVICE) as DevicePolicyManager
        val adminName = AdminReceiver.getComponentName(context)
        val KIOSK_PACKAGE = "com.example"
        val APP_PACKAGES = arrayOf(KIOSK_PACKAGE)
        val activityManager = getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE) as ActivityManager 

				val isKiosk = activityManager.lockTaskModeState == ActivityManager.LOCK_TASK_MODE_LOCKED
				val isNotHavePermissions = !dpm.isDeviceOwnerApp(adminName.packageName)
				
        if (isKiosk || isNotHavePermissions) return

        val intent = Intent(DevicePolicyManager.ACTION_ADD_DEVICE_ADMIN).apply {
            putExtra(DevicePolicyManager.EXTRA_DEVICE_ADMIN, adminName)
            putExtra(DevicePolicyManager.EXTRA_ADD_EXPLANATION, "")
        }
        startActivityForResult(intent, 1)

        dpm.setLockTaskPackages(adminName, APP_PACKAGES)

        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.P) {
            // Set an option to turn on lock task mode when starting the activity.
            val options = ActivityOptions.makeBasic()
            options.setLockTaskEnabled(true)

            // Start our kiosk app's main activity with our lock task mode option.
            val packageManager = context.packageManager
            val launchIntent = packageManager.getLaunchIntentForPackage(KIOSK_PACKAGE)
            if (launchIntent != null) {
                context.startActivity(launchIntent, options.toBundle())
            }
        }
    }
    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        runKiosk()
    }
    
    override fun onResume() {
        super.onResume()
        val dpm = getSystemService(DEVICE_POLICY_SERVICE) as DevicePolicyManager
        if (dpm.isLockTaskPermitted(packageName) && Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.P) {
            startLockTask()
        }
    }

Выключаем LTM

Способ 1:

Для снятия LTM можно отобрать права owner с помощью adb:

adb shell dpm remove-active-admin [package]/.AdminReceiver

Способ 2:

Для выключения LTM можно вызвать dpm.clearDeviceOwnerApp(packageName). У приложения будут отозваны права owner, и оно выйдет из LTM.

Способ 3:

Если activity было запущено при помощи startLockTask() то и остановлено оно может быть при помощи stopLockTask() В остальных случаях достаточно просто убрать приложение из списка разрешенных и система автоматически закроет его:

fun disableKiosk() {
        val dpm = getSystemService(DEVICE_POLICY_SERVICE) as DevicePolicyManager
        val adminName = AdminReceiver.getComponentName(this)
        dpm.setLockTaskPackages(adminName, emptyArray())
    }

Настраиваем системный интерфейс

При переходе в LTM привычный интерфейс системы выключается, остаётся только кнопка назад. Начиная с Android 9 можно настраивать системный интерфейс, устанавливая LOCK_TASK_FEATURE:

dpm.setLockTaskFeatures(adminName, DevicePolicyManager.LOCK_TASK_FEATURE_GLOBAL_ACTIONS)

Дополнительные меры по ограничению пользователя

Главная цель LTM — не дать выйти из приложения, однако привилегированный пользователь должен уметь это сделать.

Автостарт

LOCK_TASK_FEATURE_GLOBAL_ACTIONS даёт пользователю перезагрузить устройство, тем самым выйти из LTM. Чтобы предотвратить такое поведение, необходимо настроить автостарт приложения.

Когда система загружается, она посылает широковещательное сообщение BOOT_COMPLETED. Поэтому достаточно настроить broadcast receiver на это сообщение и из ресивера запустить activity:

        <receiver
            android:name=".StartBroadcastReceiver"
            android:exported="true"
            android:permission="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
            </intent-filter>
        </receiver>

class StartBroadcastReceiver : BroadcastReceiver() {
    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        val packageManager = context.packageManager
        val launchIntent = packageManager.getLaunchIntentForPackage("com.example")
        context.startActivity(launchIntent)
    }
}

Не всякое приложение можно запустить с background. Наше приложение — Device Owner, и ему это позволено.

Выход по паролю

Для предотвращения несанкционированного выхода из LTM можно воспользоваться паролем. Вариант решения:

1. При первом запуске генерируем UUID и сохраняем его в SharedPreferences

2. При последующих запусках достаём UUID из SharedPreferences

3. При старте отправляем запрос с UUID и дополнительной информацией для регистрации устройства в базе данных

4. При попытке выйти отправляем запрос с UUID для генерации пароля на сервер

5. Пользователь вводит пароль

6. Мы отправляем пароль с UUID на сервер, сервер отвечает, подошёл пароль или нет

В данном случае я использовал M2M (Machine-to-Machine) авторизацию — по сути обычную Auth0, только мы не вводим пароль, а сразу размениваем секрет на access token. Использовал я ее потому, что возможен случай выхода из LTM ещё неавторизованного пользователя. Если в приложение возможен выход только после авторизации, то можно использовать access token, полученный после авторизации. Помимо этого могут быть настроены другие способы аутентификации (например, apiKey). 

Мой проект на GitHub: github.com/UserNameMax/kiosk-demo