毕业设计（论文）-基于安卓手机安全卫士设计与实现.doc

盐城师范学院毕业设计 盐 城 师 范 学 院毕业设计基于安卓手机安全卫士设计与实现学生姓名 学 院 信息工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 12（1） 学 号 指导教师 2016年 5 月 15 日基于安卓手机安全卫士设计与实现摘 要自从智能手机进入人们的生活以及4G时代全面开启后，智能手机的用户量一直在直线上涨。根据CNNIC的数据显示，智能手机上网的用户量已经接近7亿。但是在智能手机发展的欣欣向荣时，手机被偷窃、丢失和用户个人信息的泄露等问题也接踵而至，这些棘手的问题给使用智能手机的用户带来了极大的不便。针对这一现象，基于安卓手机开发出一款保护手机以及隐私的手机安全卫士已然成为一种必要。本系统正是为解决人们不想面对的那些令人苦恼问题而开发出的一个手机应用软件。针对智能手机用户使用手机的安全现状，来设计本系统所需的功能和框架。系统主要有手机防盗、软件管理、系统优化等功能。每个功能模块的布局都是通过XML文件，然后在MVC设计框架下用java语言进行编程。【关键词】 手机安全卫士；MVC设计框架；安卓手机； 全套设计加扣 3012250582Design and Implementation of the Mobile Phone Security Guards Based on AndroidAbstractSince smart phones come into peoples lives and 4G era is fully open, the subscribers of smart phones is rising in a straight line all the time. According to CNNIC data，it shows that the amount of smart phone users is nearly 700 million. But in the thriving development of smart phones, the problem of smart phones theft, loss, and disclosure of users personal information is also followed. These difficult problems lead to a great inconvenience for smart phone users. In response to this phenomenon, developing a mobile phone-based Android phone protection and privacy of mobile security guards has become a necessity. This system is a solution for those distressing problems that people do not want to face ,so we develop a mobile phone application software.According to the security status of smart phone users using mobile phone ,we design the features and framework that the system required. The system mainly has the functions of mobile phone security,software management,system optimization and so on. Layouts of each functional module are all through XML file, then we program by using java programming language in the MVC framework. Key words Mobile security guards; MVC design framework; smart phones;目 录1绪论11.1 选题背景11.2 本文的基本内容介绍12 Android 系统概述与开发环境搭建22.1 Android操作系统22.1.1 Android操作系统简介22.1.2 Android与Linux的关系22.1.3 Android的发展前景与就业前景22.1.4 Android开发环境搭建22.1.5系统开发环境以及运行环境42.2 Android 智能平台架构43 需求分析53.1可行性分析53.2 系统功能分析63.3 项目的目录空间结构74 手机安全卫士系统设计与实现74.1 概要设计74.2 系统主界面设计84.3 手机防盗模块的设计与实现94.3.1手机防盗功能的使用及界面94.3.2手机防盗功能实现流程114.4 程序管理模块的设计与实现124.5 进程管理模块的设计与实现144.6 手机杀毒模块的设计与实现154.7 设置中心模块的设计与实现174.7.1 设置中心功能业务流程174.7.2设置中心功能的使用及界面175 性能测试与分析185.1 手机防盗功能测试185.2 通讯卫士功能测试195.3 软件管理功能测试195.4测试结果分析206结语21参考文献22致 谢231绪论1.1 选题背景1当今科技的飞速发展，互联网已经成为崛起的巨人。根据相关资料的统计，在我国将近6.5亿网民中有5.6亿左右的网民通过手机上网，在这些被使用的智能手机中，基于安卓平台的智能手机就已经达到了75%的使用率。因为安卓平台具有很强的开放性，所以其有庞大的开发者，然而总有一些恶意开发者开发一些木马程序来盗取用户的隐私进而损害用户的利益。根据上面出现的问题，开发出一款保护用户利益的手机安全卫士显得十分必要。遵循安卓平台的软件开发与设计规范，设计并开发了一款手机安全卫士。2系统的软件管理功能可以直观的给用户呈现软件的下载情况，并且可以对已下载软件进行卸载、运行等操作；系统提供的通讯卫士功能可以有效地帮助用户对骚扰短信和电话的拦截；系统提供的手机杀毒功能可以查杀手机中隐藏的恶意程序，保护用户的隐私不被泄露。本文介绍的手机安全卫士的功能可以大大提升用户手机的安全性，加强用户隐私的保护以及防止手机收到各种骚扰广告短信和诈骗电话，相信一定可以得到安卓手机用户的青睐。1.2 本文的基本内容介绍当今互联网的飞速发展以及通过不断升级，越来越多的网民选择使用智能手机上网，但是不可避免的会碰到许多实际问题：比如智能手机在使用的过程中总是遭受哪些来自安全性上的威胁等。因为手机安全卫士的开发涉及到数据库，3在学习Android系统开发流程外还深入研究了Android内嵌的SQLite数据库对数据的存取。本人开发安卓手机安全卫士软件时运用的是安卓开发技术，主要是Android SDK开发环境和相关的用户界面组件、SQLite数据库等手机软件开发技术。4用Android用户界面组件来创建界面，然后使用SQLite数据库对软件产生的数据进行存储。2 Android 系统概述与开发环境搭建2.1 Android操作系统2.1.1 Android操作系统简介5Android原先的意思是指“机器人”，现在是Google对外开源手机操作系统的说法，并且是基于Linux系统，采用Linux开放性内核，采用软件堆层来构建结构的操作系统。由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，被称为完善而又开放的移动软件。Android面世以来，一直在不断的发展，各开发厂商在研发领域一直在不断的较劲，由此也促进了安卓的不断更新完善。目前，安卓已经不仅仅在手机领域发展，更是扩展到了智能电子，医学等领域。2.1.2 Android与Linux的关系为什么说Android不是Linux操作系统。原因是Android移除了Linux的Cairo，X11，Alsa等模块，再以bionic取代Glibc,Skia取代Cairo，opencore取代FFmpeg等模块，已不具备Linux绝大部分功能。而Linux只提供基本基本功能，其他由用户或者开发者自行开发。2.1.3 Android的发展前景与就业前景首先，安卓的成本低，开放性告，可以吸引大量的终端厂商。2009年，安卓手机占手机市场份额是3.5%，而仅仅过了一年多，就涨了20%多。6其次，移动互联网快速发展，终端加应用的趋势成为主流。另外，越来越多的用户使用低廉高性能的安卓机，对于苹果机有非常大的优势。对于安卓就业前景，有高管这样评论：7安卓对于搞技术的是非常好的进门砖。掌，就业面会比传统IT更广。除此之外，安卓程序员起薪5000元，高达15000元左右，而传统IT平均薪酬在4000元左右。由此可见，安卓行业是一个很有前景的行业。2.1.4 Android开发环境搭建Android SDK 是一套专门让开发者开发Android的工具，其中有集成开发环境，模拟器等套件。Android模拟器与真机的区别在于，除了不能打电话发短信，其他真机上的功能在模拟器上都可以实现。因此，对于开发者来说，在调试程序的时候，能够提供很大的方便。8安装完Android SDK，启动模拟器，如图 2-1、图 2-2所示：图2-1 Android模拟器AVD图2-2 Android模拟器中系统菜单2.1.5系统开发环境以及运行环境开发环境：软件开发需要在windows XP以上版本的操作系统进行，9用Java开发语言在Android开发系统中编程，同时还需要Mysql数据库完成对软件数据的存储。系统运行环境：软件在Android 2.2以及以上版本的安卓系统终端都可以运行成功。2.2 Android 智能平台架构下图可以看到Android系统一共分为四个层次：分别是应用层，程序框架层，系统运行库层，Linux内核。Android应用程序层是用Java编写要在虚拟机上运行的程序；应用程序框架层是编写核心应用时，要使用的API（应用程序编程接口）框架；10系统运行库层是开发者使用Android框架时，调用C/C+库支持组件功能；Linux核心层主要支持Android系统的各种核心服务（安全性，进程管理，驱动模型等）。具体平台架构如图2-3所示：图2-3安卓智能平台架构3 需求分析3.1可行性分析经济可行性本系统无需支付人员培训费用，及设备购买费用，且在硬、软件上要求不高，无需额外支出，操作环境也可以在网上下载。因此，本人认为在经济上也是没问题的，所以完全可以进行开发。技术可行性 本系统以安卓为开发平台，该平台在操作上简单方便，性能稳定。以Java为开发语言，对其较为熟悉，用它编程更加得心应手。此外，Java也是本科期间的主修科目C+相关语言，做过与之相关的学生信息管理系统，授课计划填报系统等，同时积累了一定的项目经验。因此，在技术上完成这个系统是切实可行的。3.2 系统功能分析整个系统是以MVC框架来构建出来的，主要运用的是Android知识点，软件实现九大功能模块：手机防盗手机防盗模块是一项必不可少的模块，当软件的手机防盗功能开启之后，系统会查询本机的SIM卡是否更换、如果SIM发生更换会通知用户提前设置好的一个安全号码，用户得知自己的手机丢失或者被盗取，可以采取对手机锁屏、数据销毁等一系列系统存有的操作。通信卫士通信卫士是为了帮助用户拦截垃圾短信和骚扰电话，软件设计了黑名单管理、拦截骚扰电话短信等功能。软件管理本软件中可将软件自动分为手机应用软件和系统应用软件，可以让用户方便的查询本机已安装的软件，并进行卸载或者运行的操作。进程管理现在越来越多的手机应用软件在开发时都被设置为后台自动运行，然而安卓手机系统的运行机制并不会把后台运行软件自动关闭，只能用户进行手动关闭。因此设计一个进程管理功能，可以把后台运行的进程清楚地展示给用户，用户可以自主选择一些用不到的进程进行关闭，释放出手机系统资源让手机变得流畅。流量统计通过手机上网已经成为手机用户必不可少的功能，但是基于不同的用户，每个月上网的流量就会有一些限制，一些流量较少的用户可以通过流量统计功能来查询当前使用的流量以及每个应用使用流量情况，让用户可以做出预算，避免因为使用流量超出当前套餐产生的业务费。手机杀毒手机杀毒功能可以说是一款智能手机最重要的功能，如果用户无意间下载一个恶意应用，就会导致用户隐私的泄露，对用户的时间和金钱造成巨大的损失，软件中的手机杀毒功能可以对手机进行查杀，找出恶意程序或者可疑程序，将其从手机中清理出去。系统优化用户在使用手机的时候，如果长时间运行有大量缓存的应用，就会占用手机资源，由于手机的系统资源以及存储空间有限，就不免使得手机变得卡顿。本软件的系统优化可以一键清理手机中的缓存，释放手机资源。高级工具本软件的高级工具功能包含号码归属地查询等查询功能，可以满足用户日常生活的需求，程序锁则可以保证用户隐私不被随意查看。设置中心可以让用户根据自己的风格习惯来设置，比如是否自动更新软件，是否开启程序锁，是否开启来电黑名单，让用户使用起来更舒适。3.3 项目的目录空间结构创建手机安全卫士项目后，一些子目录和文件会出现在项目的根目录下，下面对出现的这些目录做一下简要说明：11AndroidManifest.xml文件是一个XML文件，一些被构建的应用程序和应用程序中的组件都在其中有描述。bulid.xml：是一个Ant脚本，它的作用是用来编译项目中的应用程序以及在连接的设备上安装应用程序。Assets/：是一个存储静态文件的文件夹，所存储的静态文件会被打包到应用程序中。bin/：编译好的应用程序会存放在这个文件夹中。gen/：存放生成源代码的文件夹。libs/：存放第三方JAR包的文件夹。src/：存放Java源代码的文件夹。res/：存放应用程序资源的文件夹。4 手机安全卫士系统设计与实现4.1 概要设计本系统主要该软件主要有手机防盗、软件管理、系统优化和设置中心等九大功能。总体系统框架图4-1所示： 图4-1系统框架图4.2 系统主界面设计点击手机安全卫士软件进入主界面，在主界面中展示出系统所具有的九项功能。在使用过程中，用户点击系统中相对应的功能按钮就可以进入此功能。手机安全卫士系统的主界面如图4-2所示： 图4-2系统界面图系统主界面功能实现代码如下：public void onItemClick(AdapterView parent, View view,int position, long id) switch (position) case 0: Intent lostprotectedIntent = new Intent(MainActivity.this,LostProtectedActivity.class);startActivity(lostprotectedIntent);break;case 1: Intent callSmsIntent = new Intent(MainActivity.this,CallSmsSafeActivity.class);startActivity(callSmsIntent);break;case 2:Intent appManagerIntent = new Intent(MainActivity.this,AppManagerActivity.class);startActivity(appManagerIntent);case 3: Intent taskManagerIntent = new Intent(MainActivity.this,TaskManagerActivity.class);startActivity(taskManagerIntent);break;/跳转到各个功能对应的Activity界面4.3 手机防盗模块的设计与实现4.3.1手机防盗功能的使用及界面用户点击手机防盗按钮后，就会进入手机防盗功能界面，系统会自动判断该手机的手机防盗模式有没有开启，如果手机没有设置手机防盗模式，系统会弹出手机防盗模式设置对话框，用户填写设置的手机防盗密码后点击确定按钮，就可以完成手机防盗的设置，若是已经设置手机防盗，然后让用户输入防盗密码，就可以登录界面。业务流程图如图4-3所示： 图4-3手机防盗业务流程图手机防盗功能界面运行图如图4-4所示：图4-4运行界面图手机防盗的代码如下所示：public void onClick(View v) switch (v.getId() case R.id.bt_first_dialog_cancle:dialog.cancel();finish();break;case R.id.bt_first_dialog_ok:String pwd = et_first_dialog_pwd.getText().toString().trim();String pwd_confirm = et_first_dialog_pwd_confirm.getText().toString().trim();if (TextUtils.isEmpty(pwd_confirm) | TextUtils.isEmpty(pwd) Toast.makeText(this, 密码不能为空, 1).show();return;if (pwd.equals(pwd_confirm) Editor editor = sp.edit();editor.putString(password, Md5Encoder.encode(pwd);mit();dialog.dismiss();finish();/先进入对话框手机防盗，处理“取消”事件，然后结束Activity进入主界面；再进入手机防盗对话框，处理“确定”事件，获得文本框中输入的密码，去掉文本框前后空格。判断文本框里的内容是否为空，是否一样，然后可以得到编辑器对象，把编辑的数据放到sp里面，最后结束activity,回到主界面。4.3.2手机防盗功能实现流程手机防盗业务是在用户已设定的密码的情况下，一旦输入错误的密码，软件会判断手机失窃，把手机所在的经纬度消息发送给已经设定的安全号码。业务流程图如图4-5所示：创建SMSReceiver类继承BroadcastReceiver覆写onReceiver()方法判断手机防盗功能 是否开启获取所有短信内容如果短信内容是#location*#如果短信内容是#get GPS*#如果短信内容是#alarm*#如果短信内容是#wipedata*#获取当前地址发送给安全号码获取最后的GPS信息发送给安全号码手机自动播放报警音乐清除手机内的数据内容是是是是否否否图4-5业务流程图4.4 程序管理模块的设计与实现程序管理功能模块可以把用户手机的应用应用程序一一列出来，方便用户查阅自己下载的应用，以及可以对手机中的应用进行卸载、运行、分享这三种操作。用户只需要点击选定的应用，就会弹出菜单栏，用户根据自己的需求选择就可以。运行界面如图4-6所示：图4-6运行界面图程序管理的代码如下所示：public void onItemClick(AdapterView parent, View view,int position, long id) dismissPopupWindow();View contentView = View.inflate(getApplicationContext(),R.layout.popup_item, null); ll_uninstall = (LinearLayout) contentView.findViewById(R.id.ll_popup_uninstall); ll_start = (LinearLayout) contentView.findViewById(R.id.ll_popup_start); ll_share = (LinearLayout) contentView.findViewById(R.id.ll_popup_share); ll_share.setOnClickListener(AppManagerActivity.this); ll_start.setOnClickListener(AppManagerActivity.this); ll_uninstall.setOnClickListener(AppManagerActivity.this);LinearLayout ll_popup_container = (LinearLayout) contentView.findViewById(R.id.ll_popup_container);ScaleAnimation sa = new ScaleAnimation(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);sa.setDuration(300);Object obj = lv_appmanager.getItemAtPosition(position);if (obj instanceof AppInfo) AppInfo appinfo = (AppInfo) obj;clickedpackname = appinfo.getPackname();if (appinfo.isUserapp() ll_uninstall.setTag(true); else ll_uninstall.setTag(false); else return; /点击下一个项目，要关闭对话框，把布局文件转化成视图，分别获取对话框中的控件“卸载丶启动丶分享”相对的父控件，用于显示对话框中视图的根布局（相当于为对话框设置动画）。当项目是系统应用，给对话框中的“卸载”做标记，并进行判断是禁止还是允许，最后返回。4.5 进程管理模块的设计与实现用户使用时点击进程管理按钮就可以进入进程管理的界面，手动勾选出想要关闭的进程，点击一键清理。进程管理的业务流程图如图4-7所示：图4-7业务流程图运行界面图如图4-8所示：图4-8运行界面图4.6 手机杀毒模块的设计与实现手机杀毒为了方便用户的使用，用户只需要点击手机杀毒进入界面后，点击一键查杀系统就会自动查杀手机中的病毒，如果发现手机中存有病毒，点击一键清理按钮即可以完成手机杀毒。其功能界面如图4-9所示：图4-9功能界面图手机杀毒功能实现代码如下：ra.reset();iv_scan.startAnimation(ra);new Thread() public void run() List packinfos = pm.getInstalledPackages(PackageManager.GET_SIGNATURES);progressBar1.setMax(packinfos.size();int count = 0;for (PackageInfo info : packinfos) String md5 = Md5Encoder.encode(info.signatures0.toCharsString();String result = dao.getVirusInfo(md5);if (result = null) Message msg = Message.obtain();msg.what = SCAN_NOT_VIRUS;msg.obj = info;handler.sendMessage(msg); else Message msg = Message.obtain();msg.what = FIND_VIRUS;msg.obj = info;handler.sendMessage(msg);count+;/先重置动画，然后在开启。依次浏览访问手机中的各种信息，将已经访问的应用程序计数，来显示手机查杀的进程。把应用程序对应的信息摆出来，并转换为MD5值。将之放到病毒数据库里面，对它进行比较，依据结果判断程序是否有病毒。结果为null，那么程序正常。4.7 设置中心模块的设计与实现4.7.1 设置中心功能业务流程设置中心模块主要包含了当前软件是不是自动更新、来电归属地设置的开启关闭、来电归属地风格设置、来电归属地提示框的位置、来电黑名单设置的开启关闭和程序锁设置的开启关闭。其业务流程图如图4-10所示：图4-10业务流程图4.7.2设置中心功能的使用及界面设置中心功能是对之前一些功能开启和关闭的功能，用户可以在设置中心界面自主选择软件是不是自动更新、来电归属地是不是开启、来电黑名单是不是开启以及程序锁服务是不是开启。运行界面如图4-11所示：图4-11运行界面图设置中心实现代码如下：public void onCheckedChanged(CompoundButton buttonView,boolean isChecked) Editor editor = sp.edit();editor.putBoolean(autoupdate, isChecked);mit();if (isChecked) tv_setting_autoupdate_status.setTextColor(Color.WHITE);tv_setting_autoupdate_status.setText(自动更新已经开启); else tv_setting_autoupdate_status.setTextColor(Color.RED);tv_setting_autoupdate_status.setText(自动更新已经关闭);/Checkbox是第一个参数，Checkbox是否被选中是第二个参数。获取编辑器，存储Checkbox的状态，并且可以将状态始终保持，把数据保存进sp中。Checkbox是选中状态时，开启自动更新并且改变字体颜色；未选中，自动更新关闭。5 性能测试与分析5.1 手机防盗功能测试手机防盗功能测试说明用户安装软件第一次设置手机防盗测试子系统手机防盗系统详细步骤1) 用户点击手机防盗按钮，第一次需要配置防盗密码2) 完成防盗密码的配置，再次输入防盗密码进入手机防盗界面，（手机防盗界面如图 所示。）预期结果手机防盗配置成功实际结果通过5.2 通讯卫士功能测试通讯卫士功能测试说明用户输入号码加入黑名单，并选择拦截电话还是短信测试子系统通讯卫士系统详细步骤1) 用户填写想要加入黑名单的号码，自主勾选拦截短信还是电话2) 完成黑名单配置后点击确定，号码加入到通讯卫士的黑名单中预期结果黑名单配置完成后，拉黑的号码无法拨打电话实际结果通过5.3 软件管理功能测试软件管理功能测试说明软件管理界面里的软件是否可以进行运行、卸载、分享测试子系统软件管理系统详细步骤1) 点击主界面的软件管理2) 对软件管理界面列出的某一个软件进行运行和卸载（如图所示）预期结果可以将手机中的软件进行运行和卸载实际结果通过5.4测试结果分析本次测试主要测试了软件的手机防盗、通讯卫士以及软件管理功能。经过不断地测试，使软件能够正常使用，并能够完成预期的效果。但是在测试过程中，也发现了软件的一些不足：比如在界面上做的不够美观，没有合适型号的真机只是在