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Android移动应用程序中SSL实现的安全性分析

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第一章 绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 Android及SSL相关安全机制研究

2.1 SSL实现安全性分析

2.2 Android安全性分析

2.3 中间人攻击

2.4 移动支付概述

2.5 本章小结

第三章 SSL实现安全检测方案与关键技术

3.1 SSL实现安全检测方案设计

3.2 机器学习概述

3.3 关键技术分析

3.4 本章小结

第四章 SSL实现安全检测方法

4.1 系统整体框架

4.2 样本查重模块

4.3 APK解析模块

4.4 属性提取模块

4.5 基于决策树的检测模块设计与实现

4.6 基于源代码的静态检测模块设计与实现

4.7 SSL中间人攻击实现

4.8 本章小结

第五章 实验与结果分析

5.1 实验环境

5.2 实验数据来源

5.3 评价标准

5.4 SSLSplit实现中间人攻击

5.5 基于决策树的检测实验与结果分析

5.6 基于源代码的静态检测实验与结果分析

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间申请的专利

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

附录3 150个银行、金融类应用程序列表

致谢

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摘要

在过去的几年中,智能手机销量呈现爆发式增长,用户也因此获得“永远在线、永远连接”的良好体验。通过智能手机传输的个人敏感信息的数量也不断增加。因此,确保流量交换的安全性已经变得至关重要,尤其是在免费Wifi陷阱和伪信号塔无处不在的今天。安全套接字协议可以保证网络数据的完整性和保密性,然而在Android移动应用开发中SSL协议在实现过程中往往存在问题,对用户构成严重的安全威胁,包括账号财务信息遭窃取和社会关系信息被泄漏等。
  本文从Android移动应用程序出发,对存在中间人漏洞的应用进行了研究,然后在此基础上提出了一种SSL实现缺陷检测方案,以达到防止用户受到SSL中间人攻击的目的。文章首先就SSL协议以及SSL中间人攻击原理进行了阐述,对安卓系统的架构以及安全机制进行研究,对Android软件关键技术进行分析,并讨论了目前现有的用于检测网络拦截的技术。其次,针对SSL协议通信特点,引入机器学习技术,从应用程序SSL握手数据包中提取证书链的大小、证书链的深度、公共密钥大小、证书的主题名称和发行人名称等信息作为特征,通过决策树算法判断该应用程序存在SSL安全性实现缺陷的可能性。通过静态扫描方法,提出了基于安全缺陷分类的分析方法,并在此基础上对各个缺陷可能造成的危害进行了分析。
  为了评估Android应用程序中SSL实现安全性,本文对国内1000个常用的免费Android应用样本及150个银行、金融类样本进行分析,归纳总结这些应用软件存在的四类安全缺陷:信任所有证书、信任所有域名、SSL错误忽略和混合模式。充分利用数字证书信息,机器学习结合静态分析方法检测。实验结果表明:目前国内Android应用市场的软件存在较严重的SSL实现安全缺陷,需要对手机理财银行类等涉及资金的应用软件进行全面评估提升安全性。

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