本文關(guān)鍵詞：基于配對函數(shù)的Android系統(tǒng)內(nèi)核安全防護研究

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【摘要】：Android系統(tǒng)作為一個面向移動平臺的操作系統(tǒng),其安全性和穩(wěn)定性一直受到廣大軟件開發(fā)者的關(guān)注。與傳統(tǒng)的Linux系統(tǒng)相似,內(nèi)核驅(qū)動模塊的安全和穩(wěn)定會直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。不同功能的驅(qū)動模塊共同組成了整個系統(tǒng)內(nèi)核,這些驅(qū)動模塊負責設(shè)備的管理和資源的申請釋放,在整個驅(qū)動的運行過程中需要處理大量的錯誤和異常。在驅(qū)動模塊的函數(shù)調(diào)用過程中,正常功能的執(zhí)行和異常處理的過程中存在很多在函數(shù)功能上互補的函數(shù),這些函數(shù)的正確調(diào)用是整個驅(qū)動模塊運行正確的前提,在本文中我們稱這種在功能上互補的函數(shù)為配對函數(shù)。然而很多開發(fā)者因為不熟悉這些配對函數(shù)或者是因為人為的疏忽導(dǎo)致整個內(nèi)核當中存在大量的配對函數(shù)缺失錯誤,進而影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文首先分析了Android內(nèi)核代碼中配對函數(shù)的特點,發(fā)現(xiàn)這些配對函數(shù)除了在功能上互補之外,在命名規(guī)則上還存在一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系和語義關(guān)聯(lián),并且在調(diào)用順序上存在一定的依賴規(guī)則。根據(jù)這些特點,本文制定了一套配對函數(shù)匹配規(guī)則,根據(jù)該匹配規(guī)則提出一種可自動檢測Android內(nèi)核中配對函數(shù)缺失的檢測算法。該算法通過對內(nèi)核源代碼的挖掘自動生成相應(yīng)的配對函數(shù)集,并根據(jù)已生成的函數(shù)集合對檢查內(nèi)核配對函數(shù)的缺失。在分析配對函數(shù)檢測算法的時間復(fù)雜度基礎(chǔ)上,提出一種利用跳躍鏈表的算法優(yōu)化方案。通過對Android內(nèi)核Goldfish2.6.28和3.10.10配對函數(shù)的檢測實驗發(fā)現(xiàn),Android內(nèi)核中存在大量的配對函數(shù)缺失現(xiàn)象,證明本文所設(shè)計的檢測算法可以正確檢測出Android內(nèi)核代碼中的配對函數(shù)缺失錯誤,從而有助于提高Android系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：Android 配對函數(shù) 驅(qū)動結(jié)構(gòu) 依賴規(guī)則 跳躍鏈表
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP316;TP309
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文主要工作11
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與代碼挖掘方法介紹13-22
• 2.1 Android系統(tǒng)13-19
• 2.1.1 Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13-15
• 2.1.2 Android系統(tǒng)內(nèi)核15-18
• 2.1.3 Android系統(tǒng)安全機制18-19
• 2.2 Linux內(nèi)核驅(qū)動常見錯誤分析19-20
• 2.3 代碼挖掘技術(shù)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于配對函數(shù)的Android內(nèi)核漏洞挖掘方法22-36
• 3.1 設(shè)計思路與框架設(shè)計22
• 3.2 函數(shù)分支與配對函數(shù)22-23
• 3.3 基于配對函數(shù)的數(shù)據(jù)挖掘方法設(shè)計23-33
• 3.3.1 算法設(shè)計23-24
• 3.3.2 配對函數(shù)提取算法24-31
• 3.3.3 推理規(guī)則定義31-33
• 3.4 基于配對函數(shù)的漏洞檢測方法33-35
• 3.4.1 檢測方法設(shè)計33-34
• 3.4.2 配對函數(shù)匹配的置信度計算優(yōu)化34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 算法實現(xiàn)與復(fù)雜度優(yōu)化36-45
• 4.1 算法實現(xiàn)36-41
• 4.1.1 整體算法流程36-37
• 4.1.2 主函數(shù)定位37
• 4.1.3 函數(shù)配對檢測37-41
• 4.2 復(fù)雜度分析與算法改進41-44
• 4.2.1 算法的復(fù)雜度分析41-42
• 4.2.2 算法復(fù)雜度優(yōu)化42-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第五章 實驗與結(jié)果分析45-53
• 5.1 實驗環(huán)境搭建45-46
• 5.2 基于配對函數(shù)的漏洞挖掘方法的實驗驗證46-49
• 5.3 不同版本內(nèi)核的檢測比較49-50
• 5.4 增加置信度優(yōu)化之后的檢測比較50-51
• 5.5 加入跳躍鏈表優(yōu)化后的運行時間比較51-52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻55-60
• 致謝60-61
• 作者簡介61

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本文編號：952244