CN103268451B - 一种基于移动终端的动态权限管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动终端技术领域，具体涉及一种权限管理系统。一种基于移动终端的动态权限管理系统，设置于移动终端的操作系统平台上，操作系统平台包括一存储模块，存储模块存储权限列表，权限列表中的所有权限的初始状态为阻止授权状态，通过操作对权限的状态进行改变；一权限使用拦截模块，包括权限使用监视器，权限使用拦截模块用于拦截一权限使用请求并对进行识别，权限使用监视器，用于监视权限的当前状态；一权限请求决策模块，通过判断权限使用请求是否会造成安全隐患，并对权限使用请求进行放行、阻止或要求用户显式授权。本发明实现对内核层和应用程序框架层的每个权限请求进行拦截并识别，以实现动态处理，让用户进行可控的权限管理。

Description

一种基于移动终端的动态权限管理系统

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，具体涉及一种权限管理系统。

背景技术

移动互联网时代，智能终端市场商机无限，全球各大知名厂商间的竞争已经趋于白热化，纷纷以强势的姿态抢攻市场。近来，国内智能手机的发展势头也颇为强劲，市场份额得到了较大提升，很大程度上得益于各大手机厂商以及运营商对中低端智能机型的推广和普及，中国正在引领智能手机平价时代的到来。在这样的背景下，国内厂商或可继续走平价亲民路线，特别是中小企业应积极把握住机会，深掘尚存巨大潜力的国内智能手机市场。目前国内手机制造企业已进入差异化竞争的时代，各产商纷纷从性能、功能和内容等角度为智能终端寻找新的卖点。

目前广泛使用于智能终端的各类国内外商业安全软件，大多工作在安卓系统的应用层。这些商业软件通常只能根据黑名单和软件特征码等技术提供恶意软件的控制，而无法涉及到安卓系统核心的安全机制管控；其中部分商业软件通过智能终端“越狱”（ROOT提权）后，可提供对安卓系统的框架层权限动态管控，但也无法深入到Linux内核的权限管控，更无法提供对用户隐私权限的管控，因此具有很大的安全防护缺陷。、应用层而这种“越狱”后的智能终端，可能对用户系统和数据造成更严重的安全威胁，如未在黑名单或者不符合恶意软件特征码的各类新型恶意软件或者正常软件中的不当行为，可以轻易规避这些安全措施实施恶意或者不当的行为，造成用户损失。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于移动终端的动态权限管理系统，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于移动终端的动态权限管理系统，设置于移动终端的操作系统平台上，所述操作系统平台包括内核层、应用程序框架层、应用层，其中，所述操作系统平台包括

一存储模块，所述存储模块存储应用程序以及相对应的权限列表，所述权限列表中的所有权限的初始状态为阻止授权状态，用户通过操作对权限的状态进行改变；

一权限使用拦截模块，所述权限使用拦截模块包括位于应用程序框架层的权限使用监视器，所述权限使用拦截模块用于拦截一应用程序的权限使用请求并对所述权限使用请求进行识别是直接权限使用请求还是间接权限使用请求，所述权限使用监视器，用于监视权限的当前状态；

一权限请求决策模块，用于决定如何处理所述权限使用拦截模块识别的权限使用请求，通过判断所述权限使用请求是否会造成安全隐患，并对所述权限使用请求进行放行、阻止或要求用户显式授权。

优选地，所述权限使用请求包括位于应用程序框架层的框架层权限请求，所述权限使用拦截模块对所述框架层权限请求对应的存储模块中的应用程序的其他权限进行查询，并将权限使用请求重定向到所述权限使用监视器。

优选地，所述权限使用请求还包括位于内核层的内核权限请求，所述权限使用拦截模块通过修改内核中相关系统调用，将所有与内核权限请求相关的系统调用拦截并将权限使用请求重定向到所述权限使用监视器。

优选地，还包括一应用程序安装模块，所述应用程序安装模块在应用程序安装时用户通过对所述应用程序相对应的权限列表进行操作，改变所述应用程序相对应的权限的状态。

优选地，所述权限使用拦截模块包括系统调用记录模块，所述系统调用记录模块记录系统间的调用关系，形成调用链，所述权限使用拦截模块通过查找所述调用链中的信息，识别出间接权限使用请求。

优选地，所述权限使用请求包括三种状态，第一状态为已授权，对第一状态的所述权限使用请求的使用将被直接放行；第二状态为已阻止，对第二状态的权限使用请求的使用将被直接拒绝；第三状态为待定，对第三状态的权限使用请求的使用将请求用户的确认，所述权限请求决策模块通过一预定规则进行判断并由用户决定是否授权。

优选地，所述存储器模块存储有恶意程序权限特征，所述预定规则为：所述权限请求决策模块将所述权限使用请求与所述恶意程序权限特征进行比对，符合恶意程序权限特征的权限使用请求由用户显式授权。

一种基于移动终端的动态权限管理方法，其中，具体步骤如下：

在系统运行过程中，当一个应用程序试图访问须授权的资源时，

第一步，所述权限使用请求会被所述权限使用拦截模块拦截并被重定向到所述权限使用监视器；

第二步，所述权限使用监视器将所述权限请求提交至所述权限请求决策模块；第三步，所述权限请求决策模块根据所述权限使用监视器提供的权限信息和应用信息查询相应的权限状态；

第四步，如果相应的权限状态是已授权或已阻止，则所述权限请求决策模块将直接同意或拒绝所述权限使用请求；如果相应的权限状态是待定，则权限请求决策模块需要通过一预定规则进行判断并由用户决定是否授权。

优选地，在所述第四步中，所述预定规则为：所述权限请求决策模块查询恶意程序权限特征，以确定本次权限使用请求是否符合恶意程序权限特征的任一特征；如果不符合任何一项特征，则所述权限请求决策模块对所述权限使用请求放行，并更新权限状态信息；否则将通知权限使用监视器对本次访问请求用户确认。

优选地，第四步之后，包括第五步，所述权限使用监视器向用户弹出交互窗口以提供所述权限使用请求的详细信息以及可能存在的安全隐患，由用户决定是否授权。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明通过修改内核层，在内核层中增加了权限使用拦截模块，在应用程序框架层，修改了应用程序安装过程，增加了权限请求决策模块，实现对内核层和应用程序框架层的每个权限请求进行拦截并识别，以实现动态处理，让用户进行可控的权限管理。

附图说明

图1为本发明基于系统架构的框架图。

图2为本发明的一种基于移动终端的动态权限管理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1，一种基于移动终端的动态权限管理系统，设置于移动终端的操作系统平台上，操作系统平台包括内核层，应用程序框架层、应用层，其中，操作系统平台包括一存储模块，存储模块存储应用程序以及相对应的权限列表，权限列表中的所有权限的初始状态为阻止授权状态，用户通过操作对权限的状态进行改变；一权限使用拦截模块，权限使用拦截模块包括位于应用程序框架层的权限使用监视器，权限使用拦截模块用于拦截一应用程序的权限使用请求并对权限使用请求进行识别是直接权限使用请求还是间接权限使用请求，权限使用监视器，用于监视权限的当前状态；一权限请求决策模块，用于判断权限使用请求是否会造成安全隐患，并对权限使用请求进行放行、拒绝或要求用户显式授权。

本发明在使用时，当一应用程序试图使用一权限使用请求对敏感资源进行访问时，权限使用拦截模块拦截权限使用请求并识别权限使用请求以便对权限使用请求进行处理，是放行，还是禁止，让用户进行可控的权限管理。

进一步，权限使用请求包括位于应用程序框架层的框架层权限请求，权限使用拦截模块对框架层权限请求对应的存储模块中的应用程序的其他权限进行查询，并将权限使用请求重定向到权限使用监视器。

权限使用请求还包括位于内核层的内核权限请求，权限使用拦截模块通过修改内核中相关系统调用的实现将所有与内核权限请求相关的系统调用拦截并将权限使用请求重定向到权限使用监视器。

本发明应用于基于Linux内核的智能操作系统，主要是安卓（Android）操作系统的权限管理。从应用程序框架层和Linux内核层，对现有的安卓操作系统的权限管理进行改变。

还包括一应用程序安装模块，应用程序安装模块在应用程序安装时用户通过对应用程序相对应的权限列表的其中一些权限进行操作，改变权限的状态，将需要授权的权限改变为授权状态。

应用程序安装模块包括位于应用层的打包安装程序（Package Installer）以及位于应用程序框架层的打包软件管理器（Package Manager）；当用户安装一个应用程序APK（Android Package,Android安装包）的时候，打包安装程序工作；现有技术中应用程序默认的权限列表中的权限默认都授权，由用户决定是否将权限授权该应用程序，即让用户挑选不授权的权限；一旦确定安装了第三方应用程序，接下来程序具有哪些权限，以及用这些权限怎么操作系统，用户不得而知。本发明改变现有的应用程序安装过程中的插入方式，让核心级权限由用户可控管理。对应用程序默认的权限列表中的权限全部不授权，除非用户非常确定应用程序需要该权限。即默认都不授权，让用户挑选授权的。该方式安全性能更高，更节省用户操作。本发明授权所采用的方式：通过修改应用程序安装模块中的打包安装程序向用户提供安装时部分授权的功能。用户所做的授权决定将会被打包安装程序发送至应用程序安装模块中位于应用程序框架层的打包软件管理器中，并由打包软件管理器负责完成剩余的安装工作。一方面提升了防护速度，另一方面，能够改变现有的权限管理方法，从而让用户知道安装的应用权限将要执行哪些任务，需要哪些权限，并且可以授权方式给予用户，具有稳定、效率更高的优点。改进安卓操作系统平台现有的安全机制，从应用程序框架层和Linux内核层统一的进行权限的动态管控：支持用户安装程序时部分授予应用软件权限，在使用应用程序时对权限进行动态授予和回收，用户可实时知晓应用程序如何使用权限，并防范应用程序滥用权限。

权限使用拦截模块包括系统调用记录模块，系统调用记录模块记录系统间的调用关系，形成调用链，权限使用拦截模块通过查找调用链中的信息，识别出间接权限使用请求。较优的实施方式是，权限使用拦截模块包括位于内核层的Binder驱动程序，还包括位于应用程序框架层的权限使用监视器。权限使用拦截模块旨在拦截应用程序对所有权限的使用请求，发生在运行/使用应用程序时。为了能够完全覆盖所有可能的权限使用方式，对不同种类的权限被使用时采取不同的拦截方式。对于框架层权限请求，在权限检查点处将权限使用请求重定向到权限使用监视器，可覆盖所有框架层权限使用请求。内核权限由Linux的用户组机制保护，位于框架层的控制范围之外，因此对这些权限使用请求的拦截和重定向就必须在内核层实现。通过修改内核中相关系统调用的实现将所有与内核权限相关的系统调用拦截并重定向到权限使用监视器，从而拦截所有对内核权限的使用请求。由于被拦截的权限使用请求中，有直接权限使用请求与间接权限使用请求两种。为了能够区分出间接权限使用请求，权限使用拦截模块修改了Linux内核中的Binder驱动，在发生进程间通信时记录通信的双方，从而形成一个调用链。在拦截下权限使用请求后，通过查看记录的调用链信息，便可识别出间接权限使用请求。与现有技术中拦截主要发生在应用层相比，本发明的动态权限管理发生在应用程序框架层和内核层，效率更高，更节省应用层资源。

权限请求决策模块包括位于应用程序框架层的权限管理器和决策器。权限请求决策模块决定了如何处理每一个被拦截的权限使用请求。权限使用请求的任一权限可被设置为三种状态，第一状态为已授权，对第一状态的权限使用请求的使用将被直接放行；第二状态为已阻止，对第二状态的权限使用请求的使用将被直接拒绝；第三状态为待定，对第三状态的权限使用请求的使用将请求用户的确认，权限请求决策模块通过一预定规则进行判断并由用户决定是否授权。权限管理器负责处理所有的状态转换并持久化存储权限状态信息以保证设备重启后信息不会丢失。为了减少不必要的用户参与，当应用程序对权限的使用不会带来安全隐患时，权限请求决策模块将该权限直接设置为已授权状态。决策器将权限使用请求与恶意程序权限使用特征进行比对，符合特征的权限使用请求将被认为可能会带来安全隐患。

参照图2，一种基于移动终端的动态权限管理方法，具体步骤如下：在系统运行过程中，当一个应用程序试图使用一权限对敏感资源进行访问时，

第一步，权限使用请求会被权限使用拦截模块拦截并被重定向到权限使用监视器；

第二步，权限使用监视器将权限请求提交至权限请求决策模块；第三步，权限请求决策模块根据权限使用监视器提供的权限信息和应用信息查询相应的权限状态；

第四步，如果相应的权限状态是已授权或已阻止，则权限请求决策模块将直接同意或拒绝权限使用请求；如果相应的权限状态是待定，则权限请求决策模块需要通过一预定规则进行判断并由用户决定是否授权。

预定规则为：权限请求决策模块查询恶意程序权限特征，以确定本次权限使用请求是否符合恶意程序权限特征的任一特征；如果不符合任何一项特征，则权限请求决策模块对权限使用请求放行，并更新权限状态信息；否则将通知权限使用监视器对本次访问请求用户确认。

进一步地，第四步之后，包括第五步，权限使用监视器向用户弹出交互窗口以提供权限使用请求的详细信息以及可能存在的安全隐患，并给予用户四种即时授权选项：授权一次、永久授权、阻止一次和永久阻止，由用户决定是否显式授权。

如果用户选择了永久授权或永久阻止，权限使用监视器将通知更新权限状态信息；如果用户选择授权一次或永久授权，权限使用监视器则允许应用使用权限使用请求。

本发明通过修改内核层，在内核层中增加了权限使用拦截模块，在应用程序框架层，修改了应用程序安装过程，增加了权限请求决策模块，实现对内核层和应用程序框架层的每个权限请求进行拦截并识别，以实现动态处理，让用户进行可控的权限管理。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于移动终端的动态权限管理系统，设置于移动终端的操作系统平台上，所述操作系统平台包括内核层、应用程序框架层、应用层，其特征在于，所述操作系统平台包括

一存储模块，所述存储模块存储应用程序以及相对应的权限列表，所述权限列表中的所有权限的初始状态为阻止授权状态，用户通过操作对权限的状态进行改变；

一权限使用拦截模块，所述权限使用拦截模块包括位于应用程序框架层的权限使用监视器，所述权限使用拦截模块用于拦截一应用程序的权限使用请求并对所述权限使用请求进行识别是直接权限使用请求还是间接权限使用请求，所述权限使用监视器，用于监视权限的当前状态；

一权限请求决策模块，用于决定如何处理所述权限使用拦截模块识别的权限使用请求，通过判断所述权限使用请求是否会造成安全隐患，并对所述权限使用请求进行放行、阻止或要求用户显式授权；

还包括一应用程序安装模块，应用程序安装模块在应用程序安装时用户通过对应用程序相对应的权限列表的其中一些权限进行操作，改变权限的状态，将需要授权的权限改变为授权状态；应用程序安装模块包括位于应用层的打包安装程序以及位于应用程序框架层的打包软件管理器；当用户安装一个应用程序Android安装包的时候，打包安装程序工作，通过修改应用程序安装模块中的打包安装程序向用户提供安装时部分授权的功能；用户所做的授权决定将会被打包安装程序发送至应用程序安装模块中位于应用程序框架层的打包软件管理器中，并由打包软件管理器负责完成剩余的安装工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的动态权限管理系统，其特征在于，所述权限使用请求包括位于所述应用程序框架层的框架层权限请求，所述权限使用拦截模块对所述框架层权限请求对应的存储模块中的应用程序的其他权限进行查询，并将所述权限使用请求重定向到所述权限使用监视器。

3.根据权利要求2所述的一种基于移动终端的动态权限管理系统，其特征在于，所述权限使用请求还包括位于所述内核层的内核权限请求，所述权限使用拦截模块通过修改内核中相关系统调用，将所有与内核权限请求相关的系统调用拦截并将所述权限使用请求重定向到所述权限使用监视器。

4.根据权利要求3所述的一种基于移动终端的动态权限管理系统，其特征在于，所述权限使用拦截模块包括系统调用记录模块，所述系统调用记录模块记录系统模块间的调用关系，形成调用链，所述权限使用拦截模块通过查找所述调用链中的信息，识别出间接权限使用请求。

5.根据权利要求4所述的一种基于移动终端的动态权限管理系统，其特征在于，所述权限使用请求包括三种状态，第一状态为已授权，对第一状态的所述权限使用请求的使用将被直接放行；第二状态为已阻止，对第二状态的权限使用请求的使用将被直接拒绝；第三状态为待定，对第三状态的权限使用请求的使用将请求用户的确认，所述权限请求决策模块通过一预定规则进行判断并由用户决定是否授权。

6.根据权利要求5所述的一种基于移动终端的动态权限管理系统，其特征在于，所述存储器模块存储有恶意程序权限特征，所述预定规则为：所述权限请求决策模块将所述权限使用请求与所述恶意程序权限特征进行比对，符合恶意程序权限特征的权限使用请求由用户显式授权。

7.一种基于移动终端的动态权限管理方法，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的动态权限管理系统，具体步骤如下：

在系统运行过程中，当一个应用程序试图访问须授权的资源时，

第一步，所述权限使用请求会被所述权限使用拦截模块拦截并被重定向到所述权限使用监视器；

第二步，所述权限使用监视器将所述权限请求提交至所述权限请求决策模块；

第三步，所述权限请求决策模块根据所述权限使用监视器提供的权限信息和应用信息查询相应的权限状态；

第四步，如果相应的权限状态是已授权或已阻止，则所述权限请求决策模块将直接同意或拒绝所述权限使用请求；如果相应的权限状态是待定，则权限请求决策模块需要通过一预定规则进行判断并由用户决定是否授权。

8.根据权利要求7所述的一种基于移动终端的动态权限管理方法，其特征在于，在所述第四步中，所述预定规则为：所述权限请求决策模块查询恶意程序权限特征，以确定本次权限使用请求是否符合恶意程序权限特征的任一特征；如果不符合任何一项特征，则所述权限请求决策模块对所述权限使用请求放行，并更新权限状态信息；否则将通知权限使用监视器对本次访问请求用户确认。

9.根据权利要求8所述的一种基于移动终端的动态权限管理方法，其特征在于，第四步之后，包括第五步，所述权限使用监视器向用户弹出交互窗口以提供所述权限使用请求的详细信息以及可能存在的安全隐患，由用户决定是否授权。