基于Android平臺(tái)手機(jī)殺毒軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

方 欣, 李 赫, 潘 理

(湖南理工學(xué)院 信息與通信工程學(xué)院, 湖南 岳陽 414006)

基于Android平臺(tái)手機(jī)殺毒軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

方 欣, 李 赫, 潘 理

(湖南理工學(xué)院 信息與通信工程學(xué)院, 湖南 岳陽 414006)

Android 系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備中, 各種Android手機(jī)軟件大量增長(zhǎng), 一些手機(jī)應(yīng)用病毒程序也開始泛濫. 針對(duì)這種狀況, 本文介紹了一種殺毒軟件的設(shè)計(jì)思想及程序?qū)崿F(xiàn), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該軟件可以進(jìn)行病毒的查殺, 能有效地提高Android手機(jī)的安全性.

Android; 殺毒; SQLite

引言

由于Android 系統(tǒng)的開源和快速發(fā)展以及應(yīng)用程序?qū)徍藱C(jī)制的不完善等原因, 導(dǎo)致Androidt程序應(yīng)用方面出現(xiàn)一些惡意的病毒軟件. 2009年11月10日Android 平臺(tái)出現(xiàn)了第一個(gè)惡意間諜軟件: Mobile Spy. 2010年8月12日, 出現(xiàn)了第一個(gè)木馬病毒: Trojan-SMS.Android OS.FakePlayer.a[1]. 在這些惡意軟件的影響下, 用戶的隱私在不經(jīng)意間就可能被泄露, 同時(shí), 還會(huì)使手機(jī)的運(yùn)行效率大大降低.

Google公司一直在嘗試著使用各種方法來解決Android的安全問題, 例如: 2011年11月20日, Google公司開始定期對(duì)電子市場(chǎng)中的不合格、低質(zhì)量、違法、惡意病毒程序進(jìn)行清理. 每次發(fā)布新的系統(tǒng)版本, Google也都會(huì)改進(jìn)Android的安全保護(hù)能力. 但是這好像并沒有解決問題, 病毒程序和惡意軟件仍然在不斷地增長(zhǎng).

騰訊移動(dòng)安全實(shí)驗(yàn)室2015年上半年手機(jī)安全報(bào)告指出: 2015年上半年, 新增Android病毒包數(shù)達(dá)到596.7萬, 同比增長(zhǎng)1741%, Android病毒感染用戶人次達(dá)到1.4億, 同比增長(zhǎng)58%[2].

目前市面上的手機(jī)防護(hù)軟件有很多, 例如: LBE手機(jī)安全大師、360手機(jī)衛(wèi)士、騰訊手機(jī)管家等, 有了這些手機(jī)安全防御類軟件的存在, 手機(jī)的安全性提高了不少. 但是這些軟件一般除了殺毒功能外還會(huì)有很多其他的功能, 程序往往都較大, 會(huì)一定程度地消耗手機(jī)資源.

針對(duì)這種情況, 我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款僅僅用于殺毒的軟件, 占用系統(tǒng)資源很少. 本文首先介紹殺毒軟件的設(shè)計(jì)思想、程序流程以及軟件使用到的數(shù)據(jù)庫, 然后編程實(shí)現(xiàn)該殺毒軟件, 并在手機(jī)上進(jìn)行殺毒測(cè)試, 最后對(duì)軟件的兼容性和安全性做一個(gè)測(cè)試.

1 殺毒軟件的設(shè)計(jì)思想

殺毒軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖1所示.

軟件首先內(nèi)置了一個(gè)病毒數(shù)據(jù)庫, 本軟件的病毒數(shù)據(jù)庫來自于金山衛(wèi)士中的病毒庫. 用戶運(yùn)行該軟件會(huì)進(jìn)入手機(jī)殺毒界面, 系統(tǒng)將開啟一個(gè)新的線程[3]執(zhí)行病毒查殺, 首先遍歷手機(jī)里安裝的所有應(yīng)用程序,獲取其包名, 在Android中包名是一個(gè)應(yīng)用程序唯一標(biāo)識(shí)[4]. 然后對(duì)包名運(yùn)行MD5算法, MD5算法獲取的值用SQL語句查詢數(shù)據(jù)庫中是否有此記錄, 如果有則表示該應(yīng)用程序是病毒應(yīng)用, 掃毒界面會(huì)出現(xiàn)紅叉,如果沒有此記錄即為綠色的鉤. 掃描完成后會(huì)提示發(fā)現(xiàn)病毒的數(shù)目, 并提示用戶是否清理, 如果清理的話會(huì)刪除所有做了標(biāo)記的程序.

2 殺毒軟件的具體實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫采用Android內(nèi)置的SQLite數(shù)據(jù)庫, 本軟件的病毒庫來自于金山衛(wèi)士中的病毒庫, 可以將antivirus.db庫文件復(fù)制出來. antivirus.db主要包含兩張表: datable表和version表. datable表用于存放病毒庫, 結(jié)構(gòu)見表1. version表用于描述數(shù)據(jù)庫的版本, 便于了解當(dāng)前數(shù)據(jù)庫是否需要更新, 結(jié)構(gòu)見表2.

表1 datable表

表2 version表

antivirus.db庫datable表的部分記錄如圖2所示.

圖1 殺毒軟件設(shè)計(jì)流程

圖2 病毒庫中datable表部分記錄列表

2.2 手機(jī)殺毒模塊設(shè)計(jì)

采用Android開發(fā)工具Eclipse +Android SDK+ADT進(jìn)行設(shè)計(jì).

1) 功能描述: 掃描手機(jī)中的所有應(yīng)用程序, 查殺是否是病毒應(yīng)用程序.

2) 設(shè)計(jì)思想: Android中包名是應(yīng)用程序的唯一標(biāo)識(shí), 通過對(duì)應(yīng)用程序的包名運(yùn)行md5算法, 然后將結(jié)果與指定數(shù)據(jù)庫中的記錄比對(duì), 從而判斷該應(yīng)用程序是否為病毒應(yīng)用程序.

3) 三個(gè)關(guān)鍵的方法: 判斷是否是病毒程序的方法isVirus(String md5); 開啟線程, 遍歷手機(jī)上所有應(yīng)用程序, 逐個(gè)調(diào)用isVirus(String md5)找出所有病毒應(yīng)用程序的方法scanVirus(); 清除所有病毒應(yīng)用程序的方法cleanVirus().

a. 判斷是否是病毒應(yīng)用程序的方法isVirus(String md5).

方法的執(zhí)行步驟:

① 對(duì)手機(jī)中的應(yīng)用程序名運(yùn)行MD5算法;

② 在數(shù)據(jù)庫中查詢是否有這條記錄;

③ 根據(jù)查詢結(jié)果判斷是否為病毒程序,有這條記錄則標(biāo)記為病毒程序.

方法的執(zhí)行流程圖如圖3所示.

b. 開啟線程, 遍歷手機(jī)上所有應(yīng)用程序逐個(gè)調(diào)用isVirus(String md5)找出所有病毒應(yīng)用程序的方法scanVirus().

方法的執(zhí)行步驟:

① 循環(huán)獲得手機(jī)上的應(yīng)用程序名, 并對(duì)其運(yùn)行MD5算法;

② 在數(shù)據(jù)庫中查詢是否有這條記錄;

③ 根據(jù)查詢結(jié)果判斷是否為病毒程序, 有這條記錄則標(biāo)記為病毒程序;

圖3 判斷是否是病毒的流程圖

④ 判斷是否為最后一個(gè)應(yīng)用程序名, 是則結(jié)束, 否則, 回到第①步.方法的執(zhí)行流程圖如圖4所示.

圖4 遍歷手機(jī)上所有程序, 找出所有病毒程序的流程圖

c. 清除所有病毒應(yīng)用程序的方法cleanVirus().

方法的執(zhí)行步驟:

① 循環(huán)獲得手機(jī)上的應(yīng)用程序名;

② 在數(shù)據(jù)庫中查詢是否有這條記錄;

③ 根據(jù)查詢結(jié)果判斷是否為病毒程序, 有這條記錄則標(biāo)記為病毒程序;

④ 判斷是否為最后一個(gè)應(yīng)用程序名, 是則結(jié)束, 否則, 回到第①步.

方法的執(zhí)行流程圖如圖5所示.

圖5 刪除病毒程序

2.3 手機(jī)殺毒程序運(yùn)行界面

軟件運(yùn)行界面如圖6所示.

圖6 殺毒軟件運(yùn)行界面

3 測(cè)試

3.1 程序運(yùn)行測(cè)試

為了快速進(jìn)行測(cè)試, 本軟件在真機(jī)上進(jìn)行測(cè)試.

將手機(jī)通過USB接口連接至電腦, 在電腦上安裝相應(yīng)手機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序, 在Eclipse程序中選擇“Window→show view→ other →Android → devices”選項(xiàng), 單擊“OK”按鈕, 就可以看到手機(jī)的名字, 如圖7所示.

圖7 在Eclipse中發(fā)現(xiàn)真實(shí)手機(jī)

右鍵單擊項(xiàng)目, 選擇運(yùn)行配置, 選擇在真實(shí)的手機(jī)上運(yùn)行, 就可以在手機(jī)上顯示程序的運(yùn)行界面, 如圖6所示.

3.2 兼容性測(cè)試

兼容性是指軟件對(duì)運(yùn)行的軟、硬件環(huán)境有無特殊要求, 如對(duì)手機(jī)的型號(hào), 手機(jī)系統(tǒng)的類型、版本等. 目前手機(jī)機(jī)型種類繁多, 一款A(yù)PP軟件要能夠在不同的機(jī)型上順利運(yùn)行才是符合要求的軟件[5].

Testin云測(cè)試是首家面向全球提供免費(fèi)App真機(jī)自動(dòng)化云測(cè)試服務(wù)平臺(tái), 基于云端部署超過300款、3000部主流智能移動(dòng)設(shè)備, 可實(shí)現(xiàn)自定義終端進(jìn)行批量自動(dòng)化兼容適配測(cè)試以及功能、性能、穩(wěn)定性測(cè)試.

本文設(shè)計(jì)的殺毒軟件的兼容性測(cè)試是通過云測(cè)試平臺(tái)Testin進(jìn)行的, 通過對(duì)市場(chǎng)占有率較高的150款安卓設(shè)備進(jìn)行測(cè)試, 測(cè)試結(jié)果如圖8所示, 兼容機(jī)型達(dá)到100%, 說明兼容性很好.

圖8 Testin兼容性測(cè)試結(jié)果

3.3 安全性測(cè)試

安全性測(cè)試是指有關(guān)驗(yàn)證應(yīng)用程序的安全等級(jí)和識(shí)別潛在安全性缺陷的過程[6]. 應(yīng)用程序級(jí)安全測(cè)試的主要目的是查找軟件自身程序設(shè)計(jì)中存在的安全隱患, 并檢查應(yīng)用程序?qū)Ψ欠ㄇ秩氲姆婪赌芰7]. 安全測(cè)試方法分主要有三種: 靜態(tài)的代碼安全測(cè)試、動(dòng)態(tài)的滲透測(cè)試和程序數(shù)據(jù)掃描.

騰訊手機(jī)管家是一款完全免費(fèi)的手機(jī)安全與管理軟件, 能夠?qū)PP軟件提供病毒查殺、騷擾攔截、垃圾清理、手機(jī)防盜等檢測(cè).

本文設(shè)計(jì)的殺毒軟件的安全性測(cè)試, 通過騰訊手機(jī)管家在線測(cè)試平臺(tái)的軟件安全性測(cè)試結(jié)果表明該軟件安全性良好, 測(cè)試結(jié)果如圖9所示.

圖9 騰訊云安全測(cè)試結(jié)果

4 總結(jié)

本文介紹了一種基于Android平臺(tái)的手機(jī)殺毒軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn), 軟件能一定程度地增加系統(tǒng)的安全性, 該軟件已經(jīng)得到一些用戶的使用, 運(yùn)行效果良好, 能有效地殺除已知的病毒程序, 同時(shí)軟件的兼容性和安全性都表現(xiàn)不錯(cuò). 該軟件美中不足的是, 病毒庫更新有些困難. 本系統(tǒng)是從金山衛(wèi)士殺毒程序中獲得的病毒庫, 再導(dǎo)入到本系統(tǒng)的病毒數(shù)據(jù)庫中, 如果能夠提供一個(gè)病毒庫和服務(wù)器, 通過本系統(tǒng)提供的一個(gè)version表, 進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幊虂砼袛喈?dāng)前版本是否是最新版本, 是可以實(shí)現(xiàn)在線及時(shí)更新病毒庫的.

[1] 方 欣. Android程序設(shè)計(jì)教程[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2014: 5

[2] 騰訊移動(dòng)安全實(shí)驗(yàn)室. 2015年上半年手機(jī)安全報(bào)告[R/OL]. http://m.qq.com/security_lab/news_detail_321.html

[3] 方 欣. Android程序設(shè)計(jì)教程[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2014: 184～187

[4] 方 欣. Android程序設(shè)計(jì)教程[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2014: 21

[5] 施懿明. Android應(yīng)用測(cè)試與調(diào)試實(shí)戰(zhàn)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2014: 4

[6] 閆 梅, 彭新光. 基于Android安全機(jī)制的權(quán)限檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì), 2013, 34(3): 854～858

[7] 豐生強(qiáng). Android軟件安全與逆向分析[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2013: 407

[8] 吳亞峰, 索依娜. Android核心技術(shù)與實(shí)例詳解[M]. 2012: 544

[9] 豐生強(qiáng). Android軟件安全與逆向分析[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2013: 407

[10] 梅爾(Reto Meier). Android高級(jí)編程[M]. 第2版. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2010: 509

[11] 陳 文, 郭依正. 深入理解Android網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)詳解與最佳實(shí)踐陳文[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2013: 362

[12] 柯元旦. Android內(nèi)核剖析[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2011: 595

Design and Implementation of Antivirus Software Based on
Android Mobile

FANG Xin, LI He, PAN Li
(College of Information & Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China)

Android system has been widely used in mobile devices such as mobile phones and panel computer. The soft of android application also has a lot of growth; some viruses are also beginning to be spread. Aiming at this situation, this paper introduced an antivirus software design thought and program implementation. Experimental results showed the software can kill the virus. It can effectively increase the security of android mobile.

Android; antivirus; SQLite

TP311.52

A

1672-5298(2015)03-0030-05

2015-05-19

湖南省高校科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃 (湘教通[2012]318號(hào))

方 欣(1971- ), 男, 湖南岳陽人, 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院副教授. 主要研究方向: 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò), 信息安全