开题报告-基于Android平台的手机安全卫士软件设计与实现.doc

淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：软件工程设计(论文)题目：基于Android平台的手机安全卫士软件设计与实现指 导 教 师:2015年3月9日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述1 引言自工业革命以来人类生产生活方式发生重大转变，一个显著的表现就是通讯方式由早期的驿站、邮政方式转变为现在的电子设备通讯。作为移动设备的手机，因其便携、高效、智能而成为日常必需品。早期的手机大多只具备打电话、发短信、MP3、拍照等基本功能，用户无法对手机进行完全的控制。人们对手机功能、外观、材质、续航力、安全性的不断追求推动着手机制造技术的发展。手机的材质变的多样化、功能更加丰富、外观更加新颖、安全性得到提高1。功能方面除了具备基本功能外，还具备当下热门的NFC( Near Field Communication)2功能。因 NFC 极大的扩展了智能手机的短距离通信方式，推出后得到广泛的应用，其中一个方面就是应用到智能手机的移动支付3功能中。现在市面上流行的 Android 平台手机安全卫士软件具备病毒查杀、资源管理、通讯管理和权限管理等功能4，却没有涉及NFC支付系统安全的安全卫士软件，这对移动支付而言是一个极大的安全隐患5。从技术发展的角度看，安全卫士软件必将扩展到NFC移动支付方面6。与此同时，一些价格不菲的智能手机成为偷盗者的目标，被盗现象屡见不鲜，防盗、丢失找回功能也亟待增强。2 国内外 Android 手机安全行业现状360互联网安全中心对中国互联网和移动网络的安全监测数据7显示，2014全年中国的恶意程序平均每天增加8932个，年增加360.0万个恶意程序，这一数目是2012年的2560%，是2013年的386%；这些恶意程序总共造成了约3.19亿人次的移动设备感染，感染的数量是2012年的517%，是2013年的227%，平均每天都有78.5玩人次的设备受影响。中国目前所见的恶意程序中，数目最多的是恶意消耗资源类的程序，占到总数的74.3%，排在第二位的是窃取隐私的恶意程序，约10.8%，第三位的恶意扣费程序则占有10.6%。恶意程序的主要传播形式是模仿流行的应用程序，在用户安装后进行资源消耗。收影响的用户主要分布在广东、河南、江苏、山东、河北。在所有监测到的安全风险中，除了排在首位的恶意程序，骚扰电话和骚扰短信也是让用户损失较多的风险。骚扰电话毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告和骚扰短信又以响一声和广告推销居多。大多数的骚扰电话只会在用户不经意间响一声，然后便不再打扰用户，很多用户会在受影响后进行标记。骚扰电话拨打的时间不是很集中，但早上10：00和晚上22：00前后是两个频率相对高的时间段。根据中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的报告，中国到2014年底手机网民的数量会达到5.57亿，而在此之前的2011-2014年各类网站泄露的包含网民个人敏感信息的数据多达11.2亿条，这些敏感信息一旦被人利用将对用户造成巨大影响，像姓名、电话、住址、上网账号、银行卡信息和身份证等用户隐私信息。因用户隐私信息被泄露而造成的网络诈骗人均损失从2013年的1449元猛增到2014年的1702元。同时该报告指出360手机安全卫士用户累计达到7亿，在中国市场的渗透率超过了71%。根据Cyren网络安全实验室发布的 Android 手机安全报告6，2012年时每月有6000个针对 Android 的恶意软件出现，到了2014年增加到每月140000个；2014年Cyren互联网安全实验室追踪的有记录的恶意软件7网址链接数量增长了159%，全年监测到的所有恶意程序中数量排名前5为的威胁全部针对Android系统，所有恶意程序76%是恶意扣费程序、15%的广告程序用于盈利、7%窃取用户信息。手机安全卫士软件普通具有一些常见功能，对于普通病毒的防御都建有完备的病毒数据库，在新的威胁出现后第一时间也能够完成病毒库的更新及时查杀、清除新出现的病毒。3 Android 手机安全状况发展趋势目前Android 平台手机面临的主要威胁时恶意程序、骚扰电话和骚扰短信三大类，每一类所影响的用户数都达到亿级，未来手机安全的发展趋势之一是移动支付安全，尤其在中国这样移动支付世界领先的国家。未来勒索软件将在移动设备尤其是智能手机上增加它的破坏性，并且这一趋势将会延续6。2015年将会是NFC移动支付系统爆发的一年7，目前Apple、Google、Samsung、LG、Motorola等公司所生产的设备上所采用的技术8不完全相同，NFC系统潜在威胁不一定来自设备本身而是来自于非法安装的恶意程序9，用以窃取用户的隐私。与此同时，手机预装软件的风险也比较大10，有些伪装成GooglePlay11的程序在智能设备出厂后就已经预装到系统中形成威胁，伺机窃取用户的账户密码、银行卡信息等12，这一威胁可能继续增加。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告4 Android 手机安全卫士软件研究的目的和意义目前常用的 Android 平台手机安全卫士能够进行资源管理、防骚扰、查杀病毒，但是昂贵的智能手机也带来了容易被盗问题，一旦被盗用户几乎没有找回的可能只能自己承担经济损失。本课题研究的目的之一就是通过在手机卫士中扩展一项功能从而让手机能够在被盗后一旦插入新的SIM卡就能够将新SIM卡信息反馈给用户13。对于原有的诸如后台程序清理、耗电管理等功能则保留并作适当升级。对于设备上的常规应用程序，通过程序检测把检测数据与服务器信息对比得出是否属于威胁的结论，保护合法程序查杀恶意程序。结合NFC技术的移动支付功能，是其他应用程序的一部分，安全卫士软件通过检测该程序是否具有威胁来保护用户的NFC通讯安全，保护用户隐私，把恶意程序威胁降低到最小。在今后的研究中，若结合大数据技术，可能得出手机安全威胁的宝贵信息，因此诸多Android设备的安全卫士使用数据也可以作为研究Android平台恶意程序发展的重要数据。5 课题研究的启发手机在被盗后一般都会在第一时间被关机并且取下SIM卡，而安全卫士的防盗功能则恰恰根据SIM是否变更来判断手机是否被盗，如果手机检测到插入的SIM与原先的SIM卡信息不一致则进行定位并把经纬度信息以短信方式发出，传递给安全联系人，供手机找回用，至于具体如何定位开发人员与用户不需知晓，只需在开发工具包中调用所封装的类即可。此功能还要求能远程操控使得快速进入手机防盗选项，进行远程发送指令、锁屏、格式化数据、MD5加密。针对移动支付安全，安全卫士软件的支付安全功能根据其他应用的权限清单对所有涉及NFC技术的程序进行查杀，一旦发现可疑程序立刻进行处理并提醒用户进行处理，假如用户信任所安装的程序则安全卫士不做处置，否则用户有权限将程序卸载。智能手机续航时间短是行业研究的热点，手机卫士软件应当具备电量提醒、电池使用情况分析功能，并且能根据电量使用情况优化系统资源、清理后台进程。为了从程序中获得收益，可以在程序中视情况嵌入广告，但这一做法并不提倡因为用户体验差。每次进入软件时应当联机查看是否最新版本，如不是最新版则提醒用户进行下载升级，用户有选择继续使用旧版本的权力。最后还要注意软件的界面是否美观，用户对程序优毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告劣的第一判断标准就是界面美观程度，界面布局、色彩搭配都会影响用户体验。总之，目前常用的手机安全卫士软件尚有待完善之处，其中移动支付安全和防盗就是重要体现，对这两项功能进行升级完善必将具有较大的社会、经济价值，为智能手机用户提供重要保障。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参 考 文 献1 杨长刚. 深入剖析Android系统M.北京:电子工业出版社,2013:399-4182 邓凡平.深入理解Android Wi-Fi、NFC和GPS卷M.北京:机械工业出版社，2014:443-500 3 黄宏程，胡敏，陈如松. Android移动应用设计与开发M.北京:人民邮电出版社，2012:1-24 李刚.疯狂Android讲义M.北京：电子工业出版社，2011:15-215 Dave Smith，Jeff Friesen. Android 开发范例代码大全（第2版）M.北京:清华大学出版社，2014:522-5286 CYREN. 2015 CYBERTHREAT YEARBOOK D.San Francisco:CYREN Ltd，20157 360互联网安全中心.2014年中国手机安全状况报告D.北京:360互联网安全中心，20158 赵海波. Android NFC开发实战详解M. 北京:人民邮电出版社,2014:11-239 Shao Guohong. Application Development Research Based on Android Platform D. IEEE DOI 10.1109/ICICTA.2014.14:579-58210 Andrew Hoog. Android取证实战:调查、分析与移动安全M. 北京:机械工业出版社,2013:16-3711 Xudong Wu, Xin Li. Hack Android Application and Defence D. IEEE,2013: 978-1-4799-0561-4/13:676-68012 Rafael Fedler, Marcel Kulicke , Julian Schutte. An Antivirus API for Android Malware Recognition D. IEEE,2013: 978-1-4799-2535-3/13:77-8313 Ruben Jonathan Garcia Vargas , Ramon Galeana Huerta , Eleazar Aguirre Anaya etc. Security Controls for Android D.IEEE,2012:978-1-4673-4794-5/12:212-216毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）1 课题需解决的问题此次课题的主要内容是手机安全卫士软件设计与实现，对现有安全卫士软件进行扩充。移动支付涉及到NFC功能，防盗涉及到系统root权限和GPS定位。根据问题的提出、意义和文献综述，本课题研究的具体内容需解决以下四个方面的问题：(1) 利用root权限保障移动支付安全；(2) 检测窃取NFC通讯消息的恶意程序；(3) 系统模块划分、体系结构设计；(4) 汇报、管理程序行为信息。2 拟采用的研究方法2.1 Android系统开源Android系统能从官方网站下载编译运行，从源代码中了解具体运行步骤及启动过程；掌握系统启动运行的机制和对手机资源的管理方式，熟悉Linux系统之上的Android系统所用的虚拟机的进程管理方式。2.2 获取root权限、掌握NFC技术原理Linux系统的安全性措施之一是默认运行在普通用户权限，因此Android系统采用类似的权限机制。利用root权限获取工具获取Android系统的权限，对系统施行完全的操作权限。NFC技术主要应用在近距离通讯，但技术的安全性得不到保障，一些恶意程序往往伪装成正常的程序窃取用户信息，因此需要从原理上把握NFC技术的安全防护措施，到互联网的权威资料库查找资料认真领会。2.3 采用C/S模式手机安全卫士软件整体上的结构采用C/S模式，把程序各层之间的联系降低到最低，提高扩展性、降低耦合性。客户端对手机进行安全检测，检测结果经网络传输给服务器，服务器根据客户端的数据进行计算得到检测结果反给客户端。2.4 恶意程序查杀毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告Android平台的应用程序都具有唯一的Hash值，一旦证实某程序是恶意程序就可将此程序的Hash值保存到恶意程序数据库中，再次比对数据库信息时只要有一致的就可认为是恶意程序。为此在服务器端设置恶意程序数据库是必要的，并且要实时更新数据库信息确保信息的有效性。2.5 系统框架Android系统分层设计的思想增加了软件开发的灵活性，便于程序的扩展和安全控制。手机安全卫士软件采用类似的框架将数据、界面显示、业务逻辑分离，便于源代码包的管理，源程序大致分为Activity、Engin