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Android平台下软件安全漏洞挖掘方法研究

作　者: 唐宇敬
导　师: 龚炳江
学　校: 河北工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 安全漏洞 Android 静态分析漏洞约束算法测试用例变异 Fuzzing
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着移动互联网技术的快速发展，智能终端允许用户通过移动网络进行网上办公、收发邮件、网上信息注册、手机购物、网上支付、转账等活动。由于智能终端的功能越来越强大，人们的办公、学习、生活等逐渐由传统桌面转向了智能终端。智能终端成为用户各种信息的载体，存储着用户大量重要信息。Android智能操作系统由于其开源性，短短几年就已经成为全球第一智能手机操作系统。由于Android智能操作系统的强大功能和丰富的应用程序，Android智能终端在用户生活中扮演着越来越重要的角色。由于Android智能终端存储着用户大量的重要信息，因此也成为了恶意攻击的首选目标。隐私信息泄露、恶意扣费和系统破坏等行为给Android智能终端用户带来巨大损失，因此解决Android的安全问题十分重要。本文在研究了Android的安全机制、开发语言以及多种漏洞挖掘方法的基础上提出一种针对Android应用程序源码的漏洞挖掘方法。主要研究工作如下：(1)首先对Android的安全现状进行了介绍，详细分析了Android的系统架构、安全机制以及开发语言。然后分析安全漏洞产生原因及漏洞分类，深入研究了安全漏洞挖掘的静态分析方法和动态分析方法，提出Android安全漏洞的动静方法结合的安全漏洞挖掘方法。(2)建立了Android漏洞库和权限-方法的映射集合，并对Android应用程序进行反编译获得源码然后进行预处理。(3)采用类型推断和约束分析相结合的方法对Android源码进行静态分析，得到静态分析的漏洞点结果，同时利用漏洞约束算法得到漏洞点处的测试用例。(4)根据Android漏洞库知识对测试用例进行变异得到半有效数据，然后利用Fuzzing技术精确挖掘漏洞。最后实例分析了漏洞约束算法得到的测试用例，并对挖掘方法进行了实现，证明其有效性。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-20
  1.1 课题背景及意义  12-14
  1.2 安全漏洞挖掘国内外研究现状  14-18
    1.2.1 静态分析国内外研究现状  14-15
    1.2.2 动态分析国内外研究现状  15-16
    1.2.3 Android 安全研究现状  16-18
  1.3 本文研究内容和组织结构  18-20
    1.3.1 研究内容  18-19
    1.3.2 组织结构  19-20
第2章 Android 平台概述及安全机制分析  20-32
  2.1 Android 平台架构  20-22
  2.2 Android 应用程序开发组件  22-25
  2.3 Android 应用程序开发过程  25-28
    2.3.1 Android 开发语言  25-26
    2.3.2 Android 应用程序开发编译  26-28
  2.4 Android 安全机制  28-31
    2.4.1 Linux 安全机制  28-29
    2.4.2 Android 特有安全机制  29-30
    2.4.3 Android 平台安全机制漏洞  30-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章 Android 软件安全漏洞及挖掘分析  32-44
  3.1 Android 安全漏洞产生原因  32-33
  3.2 Android 安全漏洞分类  33-35
  3.3 静态分析技术  35-40
    3.3.1 Java 安全规则  38-39
    3.3.2 Java 静态分析工具  39
    3.3.3 Android 静态技术分析  39-40
    3.3.4 Android 静态分析工具  40
  3.4 动态分析技术  40-43
  3.5 Android 软件安全漏洞挖掘技术可行性分析  43
  3.6 本章小结  43-44
第4章 Android 软件安全漏洞挖掘方法  44-60
  4.1 Android 软件漏洞挖掘方法流程  44-45
  4.2 建立 Android 漏洞库和权限-方法映射集合  45-47
    4.2.1 Android 漏洞库建立  45-46
    4.2.2 Android API 与 permission 映射集合  46-47
  4.3 静态分析  47-56
    4.3.1 Android 软件预处理  48-50
    4.3.2 控制流图生成  50
    4.3.3 信息泄露漏洞分析  50-52
    4.3.4 类型推断与约束分析  52-53
    4.3.5 漏洞点测试用例生成  53-54
    4.3.6 漏洞约束算法流程  54-55
    4.3.7 漏洞约束算法实例  55-56
  4.4 Fuzzing 挖掘  56-58
    4.4.1 Fuzzing 挖掘流程  56-57
    4.4.2 测试用例变异  57-58
  4.5 本章小结  58-60
第5章 Android 漏洞挖掘模块实现  60-67
  5.1 Android 漏洞挖掘平台总体架构  60
  5.2 模块具体实现  60-65
    5.2.1 Android 漏洞库模块  61-62
    5.2.2 应用程序预处理模块  62-63
    5.2.3 静态分析模块  63-64
    5.2.4 测试用例变异模块  64
    5.2.5 动态跟踪模块  64
    5.2.6 漏洞检测模块  64-65
  5.3 结果分析  65-66
  5.4 本章小结  66-67
结论  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-74
作者简介  74-75
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  75-76

Android平台下软件安全漏洞挖掘方法研究

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