[發(fā)明專利]一種Android應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)API調(diào)用量預(yù)估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711011556.0
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107832612B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范文浩;張岱帥;吳帆;張洪光;劉元安
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: G06F21/56
• 分類號: G06F21/56;G06F8/53
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種Android應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)API調(diào)用量預(yù)估方法，包括：從安裝包獲得應(yīng)用程序控件的界面信息和其與API的關(guān)聯(lián)關(guān)系、Activity之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系和其與控件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、Service和Broadcast的調(diào)用關(guān)系和其與API的關(guān)聯(lián)關(guān)系。本發(fā)明通過控件的屬性計(jì)算出用戶在某次操作時(shí)對Activity內(nèi)某個(gè)控件的操作概率，并通過修改的PageRank算法計(jì)算Activity的跳轉(zhuǎn)關(guān)系，得到用戶對Activity的訪問概率，再結(jié)合Activity內(nèi)部的控件的操作概率以及控件相關(guān)的API最終估算出應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)的API調(diào)用量，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用程序的快速便捷檢測，以便后期通過API調(diào)用量所代表的應(yīng)用程序行為判斷應(yīng)用程序的安全性。本發(fā)明彌補(bǔ)了動態(tài)檢測數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜性，對提高應(yīng)用程序的檢測能力具有深遠(yuǎn)的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及Android應(yīng)用程序檢測領(lǐng)域，特別涉及Android應(yīng)用程序的靜態(tài)檢測方案。本發(fā)明涉及一種Android應(yīng)用程序靜態(tài)檢測手段中的應(yīng)用程序安裝包的反編譯以及分析技術(shù)，特別是指通過自定義的檢測方案實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用程序安裝包的解析，從而達(dá)到在不安裝應(yīng)用程序的情況下估測應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)API調(diào)用量的目的。

背景技術(shù)

隨著Android系統(tǒng)的普及與發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上和各大應(yīng)用市場出現(xiàn)了越來越多的應(yīng)用軟件，隨著各式各樣的應(yīng)用程序的發(fā)展，惡意軟件也越來越多，越來越難以檢測。國內(nèi)外學(xué)者對手機(jī)應(yīng)用程序的惡意軟件的分析和檢測做了大量的研究，目前基于軟件行為的檢測方案正在被廣泛研究使用。該檢測方案相對與其他檢測方案來說有著檢測準(zhǔn)確，對未知惡意程序識別率高等優(yōu)點(diǎn)。

基于軟件行為的檢測方案在實(shí)現(xiàn)形式上主要有以API調(diào)用量表示軟件行為，以API調(diào)用序列表示軟件行為，以隱私數(shù)據(jù)使用路徑表示軟件行為等幾種實(shí)現(xiàn)方式。其中以API調(diào)用量表示軟件行為的方式最為普遍與簡單，可以將應(yīng)用程序作為一個(gè)整體進(jìn)行檢測；以API調(diào)用序列表示軟件行為的方式通過檢測的行為序列作為判斷對象，對應(yīng)用程序的某一連續(xù)行為進(jìn)行檢測；以隱私數(shù)據(jù)使用路徑表示軟件行為的方式通過對隱私數(shù)據(jù)使用情況的監(jiān)測實(shí)現(xiàn)了對應(yīng)用程序非法惡意行為的判別。

目前基于軟件行為的檢測方案大多是通過動態(tài)檢測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，即通過模擬器運(yùn)行被檢測的軟件的某項(xiàng)功能，檢查運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的差距，來確定被測軟件此功能是否存在安全問題。動態(tài)檢測技術(shù)在不分析應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)和特征代碼的情況下，直接實(shí)際運(yùn)行待測應(yīng)用程序，通過某種方式監(jiān)聽?wèi)?yīng)用程序的行為特征并分析判斷應(yīng)用程序是否是惡意程序。

動態(tài)檢測技術(shù)能夠檢測出程序?qū)嶋H運(yùn)行時(shí)的惡意行為，即使是未知的惡意程序也可以被檢測到。因?yàn)槠錂z測的是惡意行為而不是某一段惡意代碼，代碼可以變化，但惡意行為都是固定的幾種。動態(tài)檢測技術(shù)有檢測速度慢，檢測時(shí)間長，檢測過程繁瑣復(fù)雜等缺點(diǎn)。因?yàn)閯討B(tài)檢測技術(shù)需要安裝并真實(shí)運(yùn)行應(yīng)用程序才能進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，所以動態(tài)檢測技術(shù)可能會由于測試環(huán)境或測試用例等的影響而無法準(zhǔn)確、完善的檢測整個(gè)應(yīng)用程序。動態(tài)檢測技術(shù)的另一方面的缺點(diǎn)是其在實(shí)際檢測過程中需要運(yùn)行應(yīng)用程序，該步驟多通過人工或自動化測試實(shí)現(xiàn)，相對于人工，自動化測試由于測試模型的設(shè)計(jì)問題很難做到對應(yīng)用程序的全面測試，而人工測試由于需要大量人力，無法滿足在當(dāng)前應(yīng)用程序數(shù)量日益增多情況下對大量應(yīng)用程序進(jìn)行檢測的需求。

與動態(tài)檢測技術(shù)相對應(yīng)的是靜態(tài)檢測技術(shù)。靜態(tài)檢測技術(shù)是指對被測軟件的源程序或者二進(jìn)制代碼進(jìn)行掃描，從語法、語義上理解程序的行為，直接分析被檢測程序的特征，尋找可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的異常。目前其主要的檢測方式有二進(jìn)制程序分析與源代碼分析兩種。二進(jìn)制程序分析是針對軟件代碼進(jìn)行審查的檢測技術(shù)，該分析技術(shù)通過讀取二進(jìn)制文件，與已有的惡意行為二進(jìn)制特征代碼庫進(jìn)行匹配，通過匹配結(jié)果判斷應(yīng)用程序的安全性。源代碼分析是針對編程語言本身的檢測技術(shù)，是指對程序的反編譯代碼進(jìn)行分析，通過詞法分析、語法分析和靜態(tài)語義分析，檢測程序中潛在的安全漏洞。同時(shí)，源代碼分析可被用于污點(diǎn)分析，即將某些敏感數(shù)據(jù)標(biāo)記為污點(diǎn)數(shù)據(jù)，并重點(diǎn)檢測分析特殊API調(diào)用以及隱私數(shù)據(jù)的使用和傳遞，通過應(yīng)用程序?qū)ξ埸c(diǎn)數(shù)據(jù)的使用情況判斷應(yīng)用程序的安全性。