CN105740701A - 一种Android平台应用执行环境重构方法及装置 - Google Patents

一种Android平台应用执行环境重构方法及装置 Download PDF

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梁彬
游伟
石文昌
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Abstract

本发明涉及一种Android平台应用执行环境重构方法及装置，它包括以下步骤：1)调整目标应用，引入执行环境重构模块，并令应用入口类指向执行环境重构模块；2)在调整后的目标应用装载过程中重构执行环境，新的执行环境将使用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。本发明的装置包括目标应用调整模块和执行环境重构模块。本发明可以在不刷机、不ROOT设备的情况下部署新的安全机制，为特定目标应用提供安全增强与安全分析的支持，切实提高了安全增强与安全分析工具的可部署性。

Description

一种Android平台应用执行环境重构方法及装置
技术领域
本发明涉及一种应用执行环境重构方法及装置，特别是关于一种Android平台应用执行环境重构方法及装置。
背景技术
目前，Android作为一个主流的智能手机操作系统，其安全性受到广泛关注。在Android平台上已有许多围绕安全增强和安全分析进行的相关工作，主要包括为系统漏洞提供补丁修复、增强标准Android安全模型，以及对恶意应用的行为进行分析和监控。这些工作在一定程度上提高了Android系统的安全性。然而，这些安全增强与分析工作的可部署性却未得到足够的关注。
部署安全增强与分析方案不可避免地需要对底层系统库文件进行修改。例如，为了修复一个系统库漏洞，需要对含有漏洞的系统库文件进行重写以嵌入补丁代码，或者使用修复后的系统库文件替换含有漏洞的系统库文件。为了增强标准Android安全模型，通常需要将额外引入的安全部件嵌入到底层系统库中。在恶意应用行为的分析和监控方面，不仅需要分析应用程序代码的执行情况，也需要对其所依赖的底层系统库的执行情况进行分析。
Android的安全模型限制了对底层系统库文件的修改。在Android平台上，系统库保存在一个特殊的目录下，该目录只允许root用户对其执行写操作。为了防止root权限被泛用，终端用户不被授予root权限。没有root权限，也就无法对底层系统库文件进行修改从而提高其安全性。这一限制给安全增强与分析方案的部署带来了不小的挑战。现有工作主要通过刷机和ROOT设备的方式来部署安全增强与分析方案。但是，刷机和ROOT方式存在一定的风险，通过刷机和ROOT的部署方式难以被用户所接受。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种Android平台应用执行环境重构方法及装置，其可以在不刷机、不ROOT设备的情况下部署新的安全机制。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种Android平台应用执行环境重构方法，其特征在于包括以下步骤：1)调整目标应用，引入执行环境重构模块，并令入口类指向执行环境重构模块；2)在调整后的目标应用装载过程中重构执行环境，新的执行环境将使用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
优选地，所述步骤1)中执行环境重构模块引入方法如下：1.1)解包目标应用，生成的文件目录包含目标应用代码文件和目标应用配置文件；1.2)在目标应用代码文件中引入执行环境重构模块；1.3)在目标应用配置文件中修改入口类声明，使入口类指向执行环境重构模块；1.4)将解包生成的文件目录重新打包，生成调整后的目标应用。
优选地，所述步骤2)中执行环境重构方法如下：2.1)目标应用装载时，清除目标应用的初始执行环境；2.2)设置环境变量，指定嵌入安全增强与安全分析功能的系统库文件所在路径作为系统库的搜索路径；2.3)为目标应用建立新的执行环境，该执行环境从新设置的系统库搜索路径中装载系统库；2.4)重新装载目标应用后，目标应用引用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
一种Android平台应用执行环境重构装置，其特征在于它包括目标应用调整模块和执行环境重构模块；所述目标应用调整模块引入执行环境重构模块，所述执行环境重构模块内使目标应用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
优选地，所述目标应用调整模块包括应用程序解包单元、入口类修改单元和应用程序打包单元；所述应用程序解包单元解包目标应用，所述入口类修改单元引入执行环境重构模块并修改入口类声明，所述应用程序打包单元重新打包文件目录。
优选地，所述执行环境重构模块包括执行环境清除单元、环境变量设置单元、执行环境新建单元和目标应用装载单元；所述执行环境清除单元清除初始执行环境，所述环境变量设置单元设置目标应用的环境变量，所述执行环境新建单元为目标应用建立新的执行环境，所述目标应用装载单元重新装载目标应用。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提供了Android平台应用执行环境重构的方法，提高了安全增强与安全分析工具的可部署性。2、本发明提供了Android平台应用执行环境重构的装置，可以为特定目标应用提供安全增强与安全分析的支持。
附图说明
图1是本发明方法的整体流程示意图；
图2是本发明调整目标应用的流程示意图；
图3是本发明目标应用重构执行环境的流程示意图；
图4是本发明整体装置的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种Android平台应用执行环境重构方法，包括以下步骤：
1)调整目标应用，引入执行环境重构模块，并令入口类指向执行环境重构模块；
其中，如图2所示，执行环境重构模块引入方法步骤如下：
(1)解包目标应用，生成的文件目录包含目标应用代码文件和目标应用配置文件；
(2)在目标应用代码文件中引入执行环境重构模块；
(3)在目标应用配置文件中修改入口类声明，使入口类指向执行环境重构模块；
(4)将解包生成的文件目录重新打包，生成调整后的目标应用。
2)在调整后的目标应用装载过程中重构执行环境，通过执行环境重构模块清除初始执行环境，并重构一个新的执行环境，新的执行环境使用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库；
其中，如图3所示，执行环境重构方法步骤如下：
(1)目标应用装载时，清除目标应用的初始执行环境，从而切断目标应用对原始系统库的引用；
(2)设置环境变量，指定嵌入安全增强与安全分析功能的系统库文件所在路径作为系统库的搜索路径；
(3)为目标应用建立新的执行环境，该执行环境从新设置的系统库搜索路径中装载系统库；
(4)重新装载目标应用后，则目标应用引用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
如图4所示，本发明还提供一种Android平台应用执行环境重构的装置，其包括目标应用调整模块1和执行环境重构模块2。目标应用在目标应用调整模块1内导入执行环境重构模块2，并令入口类指向执行环境重构模块2。调整后的目标应用在执行环境重构模块2内重构执行环境，使目标应用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。目标应用调整模块1包括应用程序解包单元3、入口类修改单元4和应用程序打包单元5。执行环境重构模块2包括执行环境清除单元6、环境变量设置单元7、执行环境新建单元8和目标应用装载单元9。应用程序解包单元3解包目标应用后，生成的文件目录包含目标应用代码文件和目标应用配置文件。目标应用代码文件经入口类修改单元4引入执行环境重构模块，在目标应用配置文件内修改入口类声明，使入口类指向执行环境重构模块2。经应用程序打包单元5重新打包文件目录，生成调整后的目标应用。调整后的目标应用在运行时经执行环境清除单元6清除初始执行环境，用于切断目标应用对原始系统库的引用，然后通过环境变量设置单元7设置目标应用的环境变量，并指定嵌入安全增强与安全分析功能的系统库文件所在路径作为系统库的搜索路径。执行环境新建单元8为目标应用建立新的执行环境，该执行环境从环境变量设置单元7设置的系统库的搜索路径中装载系统库，目标应用装载单元9重新装载目标应用，重装载后的目标应用引用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种Android平台应用执行环境重构方法，其特征在于包括以下步骤：
1)调整目标应用，引入执行环境重构模块，并令入口类指向执行环境重构模块；
2)在调整后的目标应用装载过程中重构执行环境，新的执行环境将使用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
2.如权利要求1所述的一种Android平台应用执行环境重构方法，其特征在于：所述步骤1)中，执行环境重构模块引入方法如下：
1.1)解包目标应用，生成的文件目录包含目标应用代码文件和目标应用配置文件；
1.2)在目标应用代码文件中引入执行环境重构模块；
1.3)在目标应用配置文件中修改入口类声明，使入口类指向执行环境重构模块；
1.4)将解包生成的文件目录重新打包，生成调整后的目标应用。
3.如权利要求1或2所述的一种Android平台应用执行环境重构方法，其特征在于：所述步骤2)中，执行环境重构方法如下：
2.1)目标应用装载时，清除目标应用的初始执行环境；
2.2)设置环境变量，指定嵌入安全增强与安全分析功能的系统库文件所在路径作为系统库的搜索路径；
2.3)为目标应用建立新的执行环境，该执行环境从新设置的系统库搜索路径中装载系统库；
2.4)重新装载目标应用后，目标应用引用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
4.一种基于如权利要求1-3任一项所述方法的Android平台应用执行环境重构装置，其特征在于：它包括目标应用调整模块和执行环境重构模块；所述目标应用调整模块引入执行环境重构模块，所述执行环境重构模块内使目标应用嵌入安全增强与安全分析功能的系统库。
5.如权利要求4所述的一种Android平台应用执行环境重构装置，其特征在于：所述目标应用调整模块包括应用程序解包单元、入口类修改单元和应用程序打包单元；所述应用程序解包单元解包目标应用，所述入口类修改单元引入执行环境重构模块并修改入口类声明，所述应用程序打包单元重新打包文件目录。
6.如权利要求4或5所述的一种Android平台应用执行环境重构装置，其特征在于：所述执行环境重构模块包括执行环境清除单元、环境变量设置单元、执行环境新建单元和目标应用装载单元；所述执行环境清除单元清除初始执行环境，所述环境变量设置单元设置目标应用的环境变量，所述执行环境新建单元为目标应用建立新的执行环境，所述目标应用装载单元重新装载目标应用。
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