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基于对象引用图的Android恶意软件检测系统设计与实现

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第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 现有研究方法存在的挑战

1.4 主要研究内容

1.5 本文的组织结构

第2章 Android平台安全机制及恶意软件介绍

2.1 Android系统平台分析

2.2 Android安全机制

2.3 Android系统安全机制的不足

2.4 Android平台恶意软件

2.5本章小结

第3章 图同构算法的分析与改进

3.1 形式化定义

3.2 图同构模式介绍

3.3 图同构算法介绍

3.4 2-steps恶意软件检测算法

3.5 本章小结

第4章 检测系统设计与实现

4.1系统总体设计

4.2 ORG提取模块

4.3 ORGB建立模块

4.4类别筛选模块

4.5子图匹配模块

4.6本章小结

第5章 实验方案设计与实验结果分析

5.1 实验方案设计

5.2 实验结果分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

声明

致谢

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摘要

Android系统的智能移动设备越来越流行,然而,Android系统所具有的高度开放性也使其成为恶意软件的重灾区,这对Android系统的发展和Android用户带来严重的威胁。针对Android系统的安全现状,并结合已有的研究工作,本文提出了一个两步的恶意软件检测算法。首先使用Android应用权限和系统类对应用进行过滤和分类,然后基于Android应用的堆内存对象引用关系图,采用改进的VF2算法进行子图同构匹配,最终判断待检测程序是否为某一类恶意程序。
  本文首先介绍了Android系统的框架结构,Android应用的程序结构和Android系统的安全机制及其不足,分析了Android平台的恶意软件的行为特征与攻击方法。然后介绍了图同构模式和图同构算法。结合本系统的实际情况决定使用基于VF2的对象引用图检测算法解决子图同构检测问题,并且使用Android应用权限和系统类减少进行子图同构匹配的次数。最后介绍了系统的设计与实现,并通过实验验证本文所提出的恶意软件检测算法的检测有效性与可用性。
  实验结果表明,使用Android应用权限和系统类对应用进行过滤和分类能够有效减少进行子图同构匹配的次数,这对系统的效率有很大的提高。基于VF2的对象引用图检测算法能够高效的检测对象引用关系图间的子图同构。整体检测系统能够达到较低的误报率和漏报率。由于系统进行平均检测所用时间较短,因此能够达到实际使用的要求。系统能够有效的抵抗混淆攻击,并且系统能够检测已知恶意程序种类的变种。

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