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- 1. 実行コード上の機能間距離に基づく Androidアプリの個人情報送信機能の推定 CSS(Computer Security Symposium)2013 西田雅太 岩本一樹 星澤裕二 株式会社セキュアブレイン 先端技術研究所
- 4. Android パーミッション • Androidアプリのセキュリティモデルの一つ • アプリが使用する機能やリソースを制限 4
- 6. 個人情報の漏洩リスク 事例: マルウェア Android.Uranico (2012/05) 6 一見、アドレス帳情報取得パーミッションの使用は妥当 しかし、バックグラウンドでアドレス帳情報を外部に送信
- 7. 個人情報の漏洩リスク • パーミッションの限界 – 個々の機能の利用用途をユーザが確認する 手段がない – ユーザの意図しない形で機能が利用されて しまう可能性 • 個人情報が悪用されるリスクも パーミッション以外の機能用途の 判断材料の必要性 7
- 12. コールグラフ - parsing dex file • アプリの実行ファイル(Dexファイル)を解析 – 実行命令コード列(bytecode) • 各メソッドのcode_itemセクション, Insns領域 – メソッド呼び出し命令 (10種類) • invoke-kind (virtual, super, direct, static, interface) • invoke-kind/range • bytecode内のinvoke-kind(/range)の呼び出し 関係からコールグラフが生成できる 12
- 13. コールグラフ - parsing bytecode メソッド呼び出し命令 (invoke-kind) メソッド名と引数 13
- 14. コールグラフ – drawing graph 解析したbytecodeから コールグラフを生成 Dougalek(The Movie)のコールグラフ ※メソッド名は省略 14
- 15. 機能間距離 – 定義 • 任意の2つの機能を使用しているメソッドの コールグラフ上の距離 – グラフのエッジの重みを1とする 距離:0 距離:1 距離:2 1 1 A B 1 A B A B 15
- 16. 機能間距離 – 定義 • 共通の呼び出し元(メソッド)がある場合のみ を対象とする – 共通の呼び出し元がない ＝ 同じコールスタック内で2つの機能が 呼ばれることがない A B 機能間距離の算出が出来ないケース A B 機能間距離の算出が可能なケース 16
- 17. 機能間距離 – 拡張 • 非同期処理の開始メソッドと実行メソッドをコールグ ラフ上で結合する拡張を行う – 外部への通信処理などは非同期的な実装がされ ることが多いため • 対象 – Thread.start() → Thread.run() – AsyncTask.execute() → AsyncTask.doInBackground() 17
- 22. 検証方法 • 検証対象 – 個人情報 → アドレス帳の電話番号、アドレス – 送信機能 → HTTP, Socketによる通信 • 検証方法 – 検証用サンプル(後述)のアドレス帳情報の送信 に関する機能間距離を算出 – 静的解析の実施 • 外部にアドレス帳の情報が送信されるかを確認 22
- 23. 検証用サンプル • 検証用サンプルのベース –10,000個のAndroidアプリケーション • 一般アプリ配布サイトから収集 • 署名証明書ユニーク READ_CONTACTS 及び INTERNET の パーミッションを持ったアプリを抽出 • 731個 → 検証用サンプル 23
- 24. 機能間距離の算出 – 対象 • 情報送信機能 – HTTP通信 • org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient.execute() など – Socket通信 • java.net.URLConnection.getOutputStream など • アドレス帳アクセス – アドレス帳DBアクセス時に使用する定数の参照 • android.provider.Contacts.Phones.CONTENT_URI など 24
- 25. 機能間距離の算出 機能間距離 算出できた 算出不能 Total Sample Rate 146 19.97% 585 80.03% 731 • 約2割の検証サンプルで機能間距離が算出 できた 25
- 26. 機能間距離の算出 – 分布 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 26
- 27. 静的解析 • 解析対象 – 機能間距離が算出できたサンプル (146個) – 機能間距離が算出できなかったサンプルの一部 (40個) • ツール – JEB Interactive Android Decompiler を使用 • 解析内容 – アドレス帳情報の送信機能の有無を確認 27
- 28. 静的解析 – コールグラフ 個人情報送信機能が確認できた例 距離2 メソッド名 → inviteFriends, findPeopleFromContacts, postRequest, … 28
- 30. 静的解析 - 結果 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Not Upload Upload 機能間距離 算出可能 機能間距離 算出不能 71 75 33 7 • 機能間距離が算出できたサンプルのほうが、情報 送信機能が多く認められた 30
- 31. 機能間距離 30 25 20 Not Upload 15 Upload 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 31
- 32. 機能間距離 100% 90% 80% 70% 60% 50% Not Upload 40% Upload 30% 20% 10% 0% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 32
- 34. 考察 • 機能間距離の算出の有効性 – 機能間距離が算出できたサンプルのほうが、情 報送信機能が多く認められた • 機能間距離と情報送信機能の関係 – 機能間距離が小さいもののほうが、情報送信機 能が多く認められた 34
- 35. 課題・検討事項 • コールグラフの改善 – Interfaceへの対応 – クラス変数を介した情報の伝播 – File、データベースなど外部への情報の出力 • 機能間距離算出の最適化 – privateメソッドや同一クラス内のコールグラフの エッジの重みの最適化 • 静的解析の精度 – 手動による解析のため、判定ミスの可能性 35
- 36. 今後の発展 • マルウェアの表層解析への適用 • 他の個人情報への応用 • 蓄積した情報による情報送信機能を有する 確率の提示 36