移动互联网关联应用的安全性分析研究与实现

发布时间：2020-03-21 23:19

【摘要】：随着移动互联网的快速发展和智能手机在生活中的普及,移动应用的数量快速增长,同时恶意应用和盗版应用数量呈爆发式增长态势。黑产从业者为了牟取不法利益,非法修改Android正版应用,“二次打包”后在应用商店上架,诱导不知情的用户下载安装,导致信息泄露、资费消耗等问题频繁发生,直接损害了用户、开发者和应用商店的合法权益。从监管部门、开发者和应用商店的角度出发,急需对应用间的关联性,尤其是“二次打包”、代码抄袭等情况进行检测,并对由关联应用衍生出的安全问题进行深入分析。在上述分析的基础上,本文进行了移动互联网关联应用安全性分析技术的研究与设计,本文主要工作如下:(1)提出基于API调用的抗混淆Android应用相似性检测方法。当前,Android应用多采用混淆机制对代码进行保护,直接从字节码层面判定应用相似度存在较大偏差,同时从字节码提取行为序列会导致算法复杂度较高,难以完成大批量应用的检测任务。为此,本文提出了基于API调用的Android应用相似性检测方法。该方法首先从DEX文件提取引用API集合,然后反编译APK,在smali文件中对引用API进行频数统计,在此基础上构建Android应用的标识特征向量,最后,通过计算余弦相似度识别应用间的相似情况。由于引用API集合不受代码混淆技术干扰,所以本方法可以抵抗代码混淆。此外,由于API集合提取较为简单,本方法相比于行为相似性检测具有更高的检测效率。(2)提出基于行为分析的Android关联应用安全性分析技术。在对Android应用进行相似性检测的基础上,本文进一步对比关联应用间的行为特征,识别关联应用存在的安全问题(如隐私窃取、广告植入等)和侵权类型(如代码克隆、“二次打包”等)。这一工作可以帮助开发者收集证据,依法维权,辅助监管部门下架应用,追究相关方的法律责任。(3)开发Android关联应用安全性分析系统。为验证本文方法的有效性,设计与实现了 Android关联应用安全性分析系统,对系统的技术方案和总体设计进行了详细介绍,对系统各个功能模块的设计与实现进行了详细的描述。最后从相似性检测和安全性分析两方面着手,通过实验验证了系统的可用性和高效性,测试在代码混淆条件下,系统对重打包应用的检测效果。实验结果证明本文方法切实提高Android应用相似性检测的准确率和检测效率,能够有效识别应用程序的安全问题和侵权类型。
【图文】：

流程图,字段,行为监控,触发模块

逑结束邋＾逡逑图４－１２行为触发模块流程图逡逑４．５．２行为监控模块逡逑行为触发模块激活应用程序的动态行为，应用程序通过调用Ａｎｄｒｏｉｄ系统逡逑ＡＰＩ实现相应功能，例如拨打电话、发送短信、连接网络等。因此，对应用程序逡逑的行为监控可以转化成监控应用行为对应的系统ＡＰＩ调用。逡逑行为监控模块基于Ａｎｄｒｏｉｄ邋Ｘｐｏｓｅｄ框架研发实现。Ｘｐｏｓｅｄ框架的技术特点逡逑是动态注入，在终端启动时实现对应用框架层的Ｊａｖａ邋ＡＰＩ的Ｈｏｏｋ，，可以在不修逡逑改ＡＰＫ的条件下对完成对所有ＨｏｏｋＦｕｎｃｔｉｏｎ的劫持，降低使用成本，提高监控逡逑模块的兼容性。行为监控模块通过调用Ｘｐｏｓｅｄ框架接口完成对Ａｎｄｒｏｉｄ系统ＡＰＩ逡逑的Ｈｏｏｋ，拦截应用程序调用的系统ＡＰＩ。以短信ＡＰＩ为例，行为监控模块利用逡逑Ｘｐｏｓｅｄ框架监控ＡＰＩ接口调用的步骤如下：逡逑４４逡逑

流程图,行为监控,短信,关键字段

逑结束邋＾逡逑图４－１２行为触发模块流程图逡逑４．５．２行为监控模块逡逑行为触发模块激活应用程序的动态行为，应用程序通过调用Ａｎｄｒｏｉｄ系统逡逑ＡＰＩ实现相应功能，例如拨打电话、发送短信、连接网络等。因此，对应用程序逡逑的行为监控可以转化成监控应用行为对应的系统ＡＰＩ调用。逡逑行为监控模块基于Ａｎｄｒｏｉｄ邋Ｘｐｏｓｅｄ框架研发实现。Ｘｐｏｓｅｄ框架的技术特点逡逑是动态注入，在终端启动时实现对应用框架层的Ｊａｖａ邋ＡＰＩ的Ｈｏｏｋ，可以在不修逡逑改ＡＰＫ的条件下对完成对所有ＨｏｏｋＦｕｎｃｔｉｏｎ的劫持，降低使用成本，提高监控逡逑模块的兼容性。行为监控模块通过调用Ｘｐｏｓｅｄ框架接口完成对Ａｎｄｒｏｉｄ系统ＡＰＩ逡逑的Ｈｏｏｋ，拦截应用程序调用的系统ＡＰＩ。以短信ＡＰＩ为例，行为监控模块利用逡逑Ｘｐｏｓｅｄ框架监控ＡＰＩ接口调用的步骤如下：逡逑４４逡逑
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.08;TN929.5

【参考文献】