Системы выявления несанкционированного доступа к критическим ресурсам современных мобильных операционных систем

Эволюция и совершенствование мобильных устройств в современном мире делают их не только устройствами для совершения голосовых звонков, а скорее мини-компьютерами, способными решать самые разнообразные задачи.

Появление мобильных операционных систем и мобильных приложений порождает целый класс новых угроз и уязвимостей. Мобильные устройства, имеющие непосредственный доступ к пользовательской информации, оказались подвержены атакам злоумышленников, желающих получить доступ к пользовательской информации. Появление разнообразных мобильных приложений и их распространение приводит к угрозе распространения вредоносного кода в их составе. Даже крупные проекты мобильных приложений от надёжных производителей ПО могут содержать уязвимости и недостатки реализации. Этим обуславливается необходимость исследования безопасности мобильных приложений на предмет наличия в них уязвимых элементов, программных закладок, недостатков реализации и архитектуры.

Задача исследования безопасности мобильных приложений может решаться по-разному. Например, антивирусные программы производят сканирование кода приложения на предмет наличия конкретного перечня сигнатур, но не многие из них способны анализировать поведение приложения во время работы. Более того, исследователи из AV-Comparatives изучили 250 популярных защитных приложений из официального каталога Google Play и пришли к неутешительным выводам: почти две трети антивирусов для Android не выполняют заявленных в их рекламе функций. Некоторые из них считают вредоносными сами себя, не «видят» настоящих угроз и не делают ничего полезного. Около 80 приложений из этого списка смогли распознать около 30% угроз без ложноположительных срабатываний, и лишь несколько решений от известных компаний смогли обнаружить все угрозы [1].

Постоянные расширения функционала приложений добавляют новые возможности не только для пользователей, но и для атакующих.

Злоумышленники, пользуясь стремление пользователей сэкономить средства, распространяют бесплатные версии платного ПО, содержащее вредоносный код, и даже размещают вредоносные приложения в официальных магазинах [2]. Таким образом, чтобы быть в безопасности, важно иметь средство анализа мобильного приложения с целью исследования его поведения.

Целью данной работы было разработать систему, отслеживающую поведение приложения в мобильной операционной системе Android (МОС) и помогающую выявлять несанкционированный доступ к критическим ресурсам операционной системы. Здесь под несанкционированным доступом к критическим ресурсам МОС понимается недокументированное поведение приложения, способное нанести вред пользователю. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить принципы работы МОС Android;

- изучить принципы разработки приложений для МОС Android;

- определить механизмы взаимодействия приложений с МОС Android и механизмов доступа к критическим ресурсам;

- реализовать систему выявления несанкционированного доступа к критическим ресурсам МОС Android.

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................... 3

1. Мобильные операционные системы (МОС)............................................... 5

1.1 Мобильные приложения........................................................................ 6

1.2 Особенности МОС Android.................................................................. 10

2. Архитектура и структура приложений для МОС Android..................... 15

2.1 Системные разрешения приложения................................................... 16

2.2 Компоненты мобильных приложений МОС Android......................... 18

2.3 Разграничение доступа между приложениями и МОС....................... 19

3. Угрозы безопасности пользователя.......................................................... 22

4. Динамический анализ приложений........................................................... 24

4.1 Средство динамического бинарного инструментирования Frida...... 25

5. Реализация приложения............................................................................ 27

5.1 Инструкция по эксплуатации............................................................... 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 38

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................. 39

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.......................................................................................... 41

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.......................................................................................... 53