基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)方法及系統(tǒng)，該方法包括：對(duì)目標(biāo)Android應(yīng)用程序進(jìn)行逆向反編譯分析，獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系；將函數(shù)調(diào)用關(guān)系模型化，根據(jù)模型化的函數(shù)調(diào)用關(guān)系構(gòu)建有向關(guān)系矩陣；將預(yù)設(shè)的模型庫(kù)與函數(shù)調(diào)用關(guān)系進(jìn)行比對(duì)，獲取目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的隱私獲取函數(shù)與隱私泄露函數(shù)；根據(jù)有向關(guān)系矩陣，獲取隱私竊取函數(shù)與隱私泄露函數(shù)的可達(dá)性分析結(jié)果；根據(jù)可達(dá)性分析結(jié)果確定隱私竊取行為鏈，確定涉嫌的隱私竊取行為。上述方法能夠能夠自動(dòng)化、快速地一次性檢測(cè)全Android應(yīng)用程序中的所有隱私泄漏路徑，大幅度地提高了檢測(cè)的效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Android平臺(tái)應(yīng)用軟件安全【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于行為鏈的 Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] Android系統(tǒng)作為一種開(kāi)源的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，吸引了大量的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者， Android應(yīng)用程序也隨之得到迅猛的發(fā)展，但其在給人們帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也引發(fā)了普 遍存在的用戶隱私竊取的問(wèn)題。
[0003] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中用于檢測(cè)用戶隱私數(shù)據(jù)泄露的方法可分為兩類(lèi)：靜態(tài)分析方法 和動(dòng)態(tài)分析方法。靜態(tài)的檢測(cè)方法中基于權(quán)限的分析缺乏上下文信息關(guān)聯(lián)導(dǎo)致準(zhǔn)確性較 低；而其基于控制流、數(shù)據(jù)流的分析存在檢測(cè)隱私項(xiàng)不全、算法復(fù)雜度較高等問(wèn)題，且需要 人工參與難以自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。
[0004] 動(dòng)態(tài)的檢測(cè)方法基于程序執(zhí)行，其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度較高，但缺點(diǎn)是性能開(kāi)銷(xiāo)很大，不 適用規(guī)模龐大、更新速度快的Android平臺(tái)，且無(wú)法覆蓋程序中的所有執(zhí)行路徑，存在誤 報(bào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊 取檢測(cè)方法及系統(tǒng)，能夠自動(dòng)化、快速地一次性檢測(cè)全Android應(yīng)用程序中的所有隱私泄 漏路徑，大幅度地提高了檢測(cè)的效率。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)方法， 包括：
[0007] 對(duì)目標(biāo)Android應(yīng)用程序進(jìn)行逆向反編譯分析，獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系；
[0008] 將所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系模型化，根據(jù)模型化的函數(shù)調(diào)用關(guān)系構(gòu)建有向關(guān)系矩陣；
[0009] 將預(yù)設(shè)的模型庫(kù)與所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系進(jìn)行比對(duì)，獲取所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序 使用的隱私獲取函數(shù)與隱私泄露函數(shù)；
[0010] 根據(jù)所述有向關(guān)系矩陣，獲取所述隱私竊取函數(shù)與所述隱私泄露函數(shù)的可達(dá)性分 析結(jié)果；
[0011] 根據(jù)可達(dá)性分析結(jié)果確定隱私竊取行為鏈，并確定所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序中 涉嫌的隱私竊取行為。
[0012] 可選地，所述對(duì)目標(biāo)Android應(yīng)用程序進(jìn)行逆向反編譯分析，獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系， 包括：
[0013] 將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式文件反編譯為Java源文件；
[0014] 根據(jù)所述Java源文件，生成包括函數(shù)調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān)系文件，得到所述函 數(shù)調(diào)用關(guān)系。
[0015] 可選地，所述將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式文件反編譯為Java源文件，具 體為：
[0016] 使用開(kāi)源工具Dex2jar和Jad將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式文件反編譯為 Java源文件；
[0017] 相應(yīng)地，所述根據(jù)所述Java源文件，生成包括函數(shù)調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān)系文 件，得到所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系，具體為：
[0018] 根據(jù)所述Java源文件，使用開(kāi)源工具Androguard中的androgexf工具生成包括 函數(shù)調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān)系文件，得到所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系。
[0019] 可選地，所述將所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系模型化，根據(jù)模型化的函數(shù)調(diào)用關(guān)系構(gòu)建有向 關(guān)系矩陣，具體為：
[0020] 構(gòu)造所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系的有向圖，所述有向圖用Geall = (VFu，E)表示，其中，VFu = {Fu⑴，F(xiàn)u⑵…，F(xiàn)u(n)}為所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的全部函數(shù)集合，E為單位矩陣， Fu(n)為所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的函數(shù)，n為正整數(shù)；
[0021] 構(gòu)造所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系的有向圖的鄰接矩陣：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)方法，其特征在于，包括： 對(duì)目標(biāo)Android應(yīng)用程序進(jìn)行逆向反編譯分析，獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系； 將所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系模型化，根據(jù)模型化的函數(shù)調(diào)用關(guān)系構(gòu)建有向關(guān)系矩陣； 將預(yù)設(shè)的模型庫(kù)與所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系進(jìn)行比對(duì)，獲取所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用 的隱私獲取函數(shù)與隱私泄露函數(shù)； 根據(jù)所述有向關(guān)系矩陣，獲取所述隱私竊取函數(shù)與所述隱私泄露函數(shù)的可達(dá)性分析結(jié) 果； 根據(jù)可達(dá)性分析結(jié)果確定隱私竊取行為鏈，并確定所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序中涉嫌 的隱私竊取行為。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)目標(biāo)Android應(yīng)用程序進(jìn)行逆向反 編譯分析，獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系，包括： 將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式文件反編譯為Java源文件； 根據(jù)所述Java源文件，生成包括函數(shù)調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān)系文件，得到所述函數(shù)調(diào) 用關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式 文件反編譯為Java源文件,具體為： 使用開(kāi)源工具Dex2jar和Jad將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式文件反編譯為Java源文件； 相應(yīng)地，所述根據(jù)所述Java源文件，生成包括函數(shù)調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān)系文件，得 到所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系，具體為： 根據(jù)所述Java源文件，使用開(kāi)源工具Androguard中的androgexf工具生成包括函數(shù) 調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān)系文件，得到所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系模型化，根據(jù)模 型化的函數(shù)調(diào)用關(guān)系構(gòu)建有向關(guān)系矩陣，具體為： 構(gòu)造所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系的有向圖，所述有向圖用G&11 = (VFU，E)表示，其中，Vfu = {Fu(1)，F(xiàn)u(2)···，F(xiàn)u(n)}為所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的全部函數(shù)集合，E為單位矩陣， Fu(n)為所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的函數(shù)，η為正整數(shù)； 構(gòu)造所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系的有向圖的鄰接矩陣：
其中，F(xiàn)u(i:j)為所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系，ien，jeη。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述有向關(guān)系矩陣，獲取所述隱 私竊取函數(shù)與所述隱私泄露函數(shù)的可達(dá)性分析結(jié)果，具體為： 根據(jù)所述有向關(guān)系矩陣，使用Wxshall算法獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系中隱私竊取函數(shù)與隱私 泄露函數(shù)的可達(dá)性分析結(jié)果。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型庫(kù)包括：隱私竊取函數(shù)術(shù)語(yǔ)及符 號(hào)表、隱私泄露函數(shù)術(shù)語(yǔ)及符號(hào)表； 所述隱私竊取函數(shù)術(shù)語(yǔ)及符號(hào)表包括：用戶隱私信息及其使用的函數(shù)； 所述隱私泄露函數(shù)術(shù)語(yǔ)及符號(hào)表包括：用戶隱私信息泄露過(guò)程使用的函數(shù)集合； 所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系包括：所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的全部函數(shù)。
7. -種基于行為鏈的Android應(yīng)用程序隱私竊取檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括： 調(diào)用關(guān)系獲取模塊，用于對(duì)目標(biāo)Android應(yīng)用程序進(jìn)行逆向反編譯分析，獲取函數(shù)調(diào) 用關(guān)系； 矩陣構(gòu)建模塊，用于將所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系模型化，根據(jù)模型化的函數(shù)調(diào)用關(guān)系構(gòu)建有 向關(guān)系矩陣； 函數(shù)獲取模塊，用于將預(yù)設(shè)的模型庫(kù)與所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系進(jìn)行比對(duì)，獲取所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的隱私獲取函數(shù)與隱私泄露函數(shù)； 可達(dá)性分析結(jié)果獲取模塊，用于根據(jù)所述有向關(guān)系矩陣，獲取所述隱私竊取函數(shù)與所 述隱私泄露函數(shù)的可達(dá)性分析結(jié)果； 確定模塊，用于根據(jù)可達(dá)性分析結(jié)果確定隱私竊取行為鏈，并確定所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序中涉嫌的隱私竊取行為。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)用關(guān)系獲取模塊，包括： 反編譯單元，用于將目標(biāo)Android應(yīng)用程序的Dex格式文件反編譯為Java源文件； 調(diào)用關(guān)系獲取單元，用于根據(jù)所述Java源文件，生成包括函數(shù)調(diào)用關(guān)系的函數(shù)調(diào)用關(guān) 系文件，得到所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述矩陣構(gòu)建模塊，包括： 有向圖構(gòu)造單元，用于構(gòu)造所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系的有向圖，所述有向圖用G&11 = (VFU，E) 表示，其中，VFu = {Fu(1)，F(xiàn)u⑵...，F(xiàn)u(n)}為所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的全部函數(shù)集 合，E為單位矩陣，F(xiàn)u(n)為所述目標(biāo)Android應(yīng)用程序使用的函數(shù)，η為正整數(shù)； 鄰接矩陣誥魚(yú)元.田平誥所試?救個(gè)田羊茗的右向圖的郃接妬咗.
其中，F(xiàn)u(i:j)為所述函數(shù)調(diào)用關(guān)系，ien，jeη。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可達(dá)性分析結(jié)果獲取模塊，具體用 于 根據(jù)所述有向關(guān)系矩陣，使用Wxshall算法獲取函數(shù)調(diào)用關(guān)系中隱私竊取函數(shù)與隱私 泄露函數(shù)的可達(dá)性分析結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G06F21/57GK104239799SQ201410453327
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】薛一波, 王兆國(guó), 李城龍, 張洛什 申請(qǐng)人:清華大學(xué)