ブロックベースの OTA

Android 5.0 を搭載する新しいデバイスでは、ブロックベースの無線（OTA）アップデートを有効にできます。OTA とは、OEM がリモートでデバイスの system パーティションをアップデートするメカニズムです。

Android 5.0 以降のバージョンはブロック OTA アップデートを使用して、各デバイスが完全に同じパーティションを使用するようにします。個々のファイルを比較してバイナリパッチを算出する代わりに、ブロック OTA はパーティション全体を 1 つのファイルとして処理して 1 つのバイナリパッチを算出し、結果としてパーティションに完全に意図したとおりのデータを含むようにします。これにより、fastboot や OTA を使用してデバイスのシステムイメージを同じ状態にできます。
Android 4.4 以前のバージョンではファイル OTA アップデートを使用していました。これにより、デバイスに同様のファイル内容、権限、モードが含まれますが、タイムスタンプや基盤となるストレージのレイアウトなどのメタデータをアップデートメソッドに基いてデバイス間で変えることが可能でした。

ブロック OTA では各デバイスが同じパーティションを使用するため、dm-verity を使用して system パーティションに暗号署名をすることができます。 dm-verity の詳細については、確認付きブートをご覧ください。

注: dm-verity を使用する前に、稼働中のブロック OTA システムが必要です。

推奨事項

Android 5.0 以降でリリースするデバイスの場合は、工場出荷時の ROM でブロック OTA アップデートを使用します。後続の更新でブロックベース OTA を生成するには、--block オプションを ota_from_target_files に渡します。

Android 4.4 以前でリリースしたデバイスの場合は、ファイル OTA アップデートを使用します。Android 5.0 以降のフルブロック OTA を送信することでデバイスを移行することも可能ですが、増分 OTA よりも大幅に大きいフル OTA を送信する必要があるため、行わないようにしてください。

dm-verity は、Android 5.0 以降で出荷される新しいデバイスでのみサポートされるブートローダーが必要なため、既存のデバイスでは dm-verity を有効にできません。

リカバリイメージと OTA を生成するスクリプトである Android OTA システムを開発しているデベロッパーは、android-ota@googlegroups.com のメーリングリストに登録して、変更についての最新情報をチェックできます。

ファイル OTA とブロック OTA

ファイルベースの OTA では、Android はファイルシステムレイヤの system パーティションの内容をファイルごとに変更しようとします。アップデートでは、ファイルを一貫した順序で書き込むことや、最終更新時刻やスーパーブロックを一貫して保つこと、ブロックデバイスの同じ場所にブロックを配置することもできません。このため、dm-verity を有効にしたデバイスではファイルベースの OTA が失敗します。OTA の試行後、デバイスは起動しません。

ブロックベースの OTA の際に、Android はデバイスに、2 つのファイルセットではなく 2 つのブロックイメージの差分を配信します。この更新では、ファイルシステムの下にあるブロックレベルの対応するビルドサーバーに対して、次のいずれかの方法でデバイスビルドをチェックします。

フルアップデート。システムイメージ全体を簡単にコピーできるため、パッチを簡単に作成できます。ただし生成されるイメージが大きくなり、パッチの適用にコストが掛かります。
増分アップデート。バイナリ差分ツールを使用すると、イメージが小さくなり、パッチ適用が簡単になりますが、パッチ自体を生成するときにメモリが大量に消費されます。

注:adb fastboot フル OTA とまったく同じビットをデバイスに配置します。したがって、フラッシュはブロック OTA と互換性があります。

未修正の system のアップデート

未修正の system パーティションがあり Android 5.0 を実行しているデバイスの場合、ブロック OTA のダウンロードとインストールのプロセスは、ファイル OTA の場合と同じです。ただし、OTA アップデート自体には、次のような相違点があります。

ダウンロードサイズ。
フルブロック OTA アップデートは、フルファイル OTA アップデートとほぼ同じサイズで、増分アップデートはわずか数メガバイト大きいだけです。

図 1. Android 5.0 リリースと Android 5.1 リリース間での Nexus 6 OTA サイズの比較（ターゲットビルドの変更により変化）

通常、増分ブロック OTA アップデートは、増分ファイル OTA アップデートよりも大きくなります。
- データの保存。ブロックベース OTA は、ファイルベース OTA よりも多くのデータ（ファイルメタデータ、dm-verity データ、ext4 レイアウトなど）を保持します。
- 計算アルゴリズムの違い。ファイル OTA アップデートでは、ファイルパスが両方のビルドで同一である場合、OTA パッケージにはそのファイルのデータは含まれません。ブロック OTA アップデートでは、パッチの計算アルゴリズムの品質と、ソースシステムとターゲットシステムの両方でのファイルデータのレイアウトによって、ファイルの変更はほとんどしないか、まったく行わないかを判断します。
フラッシュメモリと RAM の欠陥に対する感度。ファイルが破損している場合、ファイル OTA は破損したファイルにはアクセスしない限り成功しますが、ブロック OTA は system パーティション内に破損を検出すると失敗します。

修正済みの system のアップデート

修正済みの system パーティションがあり、Android 5.0 を実行しているデバイスの場合、次のようになります。

増分ブロック OTA アップデートが失敗する。system パーティションは、adb remount または不正なソフトウェアが原因で修正される可能性があります。ファイル OTA は、ソースビルドやターゲットビルドに含まれないファイルの追加など、パーティションへの変更を許容します。ただし、ブロック OTA はパーティションへの追加を許容しないため、フル OTA をインストールして system パーティションの変更を上書きするか、新しいシステムイメージをフラッシュして将来の OTA を有効にします。
修正済みファイルを変更しようとしまたが失敗する。ファイル OTA アップデートとブロック OTA アップデートの両方で、OTA が修正済みファイルを変更しようとすると、OTA アップデートは失敗します。
修正済みファイルにアクセスしようとするとエラーが発生する （dm-verity のみ）。ファイル OTA アップデートとブロック OTA アップデートの両方で、dm-verity が有効な場合に、OTA がシステムのファイルシステムの修正部分にアクセスしようとすると、OTA はエラーを生成します。