一種高效的移動平臺記錄和重放系統(tǒng).pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，移動平臺的安全問題日益嚴(yán)重，尤其是近年來智能手機(jī)平臺惡意軟件的爆發(fā)式增長，使得如何保證移動平臺數(shù)據(jù)的隱私性和完整性成為了當(dāng)前安全研究的重點之一。同時，由于移動設(shè)備受限于計算資源、存儲資源、電池容量等因素的制約，且移動平臺的惡意應(yīng)用又有各自的特點，導(dǎo)致傳統(tǒng)桌面系統(tǒng)的安全解決方案不能直接應(yīng)用于移動平臺。這些都為移動計算平臺的數(shù)據(jù)安全保護(hù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。
　　本文的工作基于本實驗室開發(fā)的ReDroid系統(tǒng)。R

2、eDroid是一個基于Android操作系統(tǒng)的輕量級記錄重放系統(tǒng)，可在用戶使用設(shè)備時記錄下不可信應(yīng)用對手機(jī)數(shù)據(jù)的修改行為，當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)自己的重要數(shù)據(jù)被破壞時，可以選擇重新安裝一份同樣的未受感染的應(yīng)用，并由ReDroid系統(tǒng)進(jìn)行重放。ReDroid可進(jìn)行選擇性重放，忽略被感染的應(yīng)用中惡意代碼部分對數(shù)據(jù)的修改，保留正常代碼部分的數(shù)據(jù)改動，從而使得用戶在移除惡意應(yīng)用后，能恢復(fù)該應(yīng)用的正常部分所產(chǎn)生和改動的數(shù)據(jù)。
　　在本文的研究工作之前，

3、ReDroid系統(tǒng)已經(jīng)支持了對數(shù)據(jù)文件操作的記錄和選擇性重放機(jī)制。然而現(xiàn)有機(jī)制只能實現(xiàn)粗粒度的數(shù)據(jù)恢復(fù)，無法用于存在數(shù)據(jù)依賴的情況，也不支持對同一應(yīng)用不同性質(zhì)行為的區(qū)分。為了彌補(bǔ)這些缺陷，本文為ReDroid系統(tǒng)設(shè)計了一種基于移動平臺事件的記錄、重放機(jī)制。該機(jī)制記錄的事件分為用戶事件（如觸屏、按鍵等）和系統(tǒng)底層事件（如隨機(jī)數(shù)、時鐘值等）;對于前者，本文結(jié)合Android系統(tǒng)樹狀視圖的特性，設(shè)計了一種快速判斷界面狀態(tài)的方法，通過界面狀態(tài)注

4、入事件進(jìn)行重放;對于后者，本文設(shè)計了一種支持多線程的事件記錄和重放機(jī)制，使應(yīng)用的所有線程在重放時均可獲得與記錄時一致的底層數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步將基于事件的記錄和重放機(jī)制與ReDroid原有的數(shù)據(jù)庫重放機(jī)制進(jìn)行融合，設(shè)計了結(jié)合兩者優(yōu)點的混合重放機(jī)制，在保證重放準(zhǔn)確性的同時提高了重放效率。
　　本文對改進(jìn)后的ReDroid系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的量化和用戶體驗測試，測試結(jié)果表明，改進(jìn)后的ReDroid系統(tǒng)對移動平臺產(chǎn)生的計算開銷、空