李紀(jì)平,丁么明,焦家林

(湖北工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院, 湖北 孝感 432000)

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基于Android的手機(jī)防盜軟件的研究與實(shí)現(xiàn)

李紀(jì)平,丁么明,焦家林

(湖北工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院, 湖北 孝感 432000)

針對(duì)手機(jī)被盜或丟失后個(gè)人隱私泄露所帶來的安全隱患，提出了一種基于Android手機(jī)防盜軟件的總體設(shè)計(jì)方案和流程，詳細(xì)給出了各模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法和相應(yīng)的關(guān)鍵代碼。該軟件采用后臺(tái)監(jiān)聽技術(shù)，以綁定安全號(hào)碼的方式，通過手機(jī)短信對(duì)被盜手機(jī)實(shí)現(xiàn)定位與防盜追蹤、鎖屏、語音警告以及個(gè)人隱私信息銷毀功能。模擬器和真機(jī)環(huán)境下的測試結(jié)果表明，該軟件具有一定的實(shí)用價(jià)值。

Android；隱私泄露；防盜追蹤；數(shù)據(jù)清除；語音報(bào)警；鎖屏

隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，智能手機(jī)已成信息獲取的主要載體。其中，Android智能手機(jī)不僅簡單易用、功能強(qiáng)大，而且具有開源的特點(diǎn)，市場占有率高達(dá)81%，在人們的日常生活中有著廣泛的應(yīng)用[1-3]。當(dāng)前，人們使用智能手機(jī)除了打電話、發(fā)短信外，更多的是用來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)服務(wù)，如看新聞、上網(wǎng)聊天、收發(fā)微博、移動(dòng)支付、視頻觀看、手機(jī)游戲以及導(dǎo)航服務(wù)等。此外，隨著人們生活節(jié)奏加快，移動(dòng)辦公已常態(tài)化，重要日程提醒、會(huì)議記錄的存儲(chǔ)、銀行賬號(hào)及密碼的存儲(chǔ)、通信錄的管理、視頻照片存儲(chǔ)等都可以借助智能手機(jī)完成。然而，智能手機(jī)在給人們的工作、生活帶來巨大方便的同時(shí)，存儲(chǔ)在智能手機(jī)中的個(gè)人信息及相關(guān)隱私數(shù)據(jù)如果泄露，將會(huì)給智能手機(jī)的使用者帶來嚴(yán)重的安全隱患。比如，犯罪分子可以利用丟失或被盜手機(jī)中的聯(lián)系人信息，冒充銀行、電信、公檢法警察等身份對(duì)失主的朋友及家人進(jìn)行詐騙，不僅會(huì)對(duì)失主及其親戚朋友造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)給他們的工作、生活造成非常大的影響[4-6]。因此，設(shè)計(jì)并開發(fā)基于Android的手機(jī)防盜追蹤與隱私保護(hù)安全軟件，以手機(jī)App實(shí)現(xiàn)丟失手機(jī)的定位跟蹤及隱私信息的有效清除就顯得尤為重要和有意義[7-9]。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)手機(jī)防盜功能，系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)SIM卡更換警告、手機(jī)定位跟蹤、手機(jī)鎖屏、語音警告及隱私數(shù)據(jù)清除等功能，手機(jī)防盜系統(tǒng)的功能如圖1所示。

1.1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由系統(tǒng)設(shè)置和防盜管理兩部分構(gòu)成，其中系統(tǒng)設(shè)置主要完成用戶在初次使用本軟件時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶名和口令設(shè)置，完成系統(tǒng)的初始化，并綁定安全號(hào)碼。防盜管理主要有SIM 卡更換警告、手機(jī)定位跟蹤、手機(jī)鎖屏、隱私數(shù)據(jù)清除及手機(jī)語音警告等功能。

1.2 系統(tǒng)功能

當(dāng)手機(jī)開機(jī)時(shí)，系統(tǒng)首先檢測該安全軟件是否是首次在此手機(jī)上運(yùn)行，若是，就進(jìn)行初始化設(shè)置，完成登錄用戶名和登錄密碼，以及安全號(hào)碼的設(shè)置。當(dāng)初始化設(shè)置完成后，系統(tǒng)將SIM卡信息、用戶名和密碼保存，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)防盜追蹤功能；若安全軟件不是首次運(yùn)行，則需要輸入登錄用戶名和密碼進(jìn)行用戶安全認(rèn)證，只有安全認(rèn)證通過，才可進(jìn)入軟件設(shè)置界面，實(shí)現(xiàn)手機(jī)防盜功能的開啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)Username和Password的修改。但是， 輸入U(xiǎn)sername和Password進(jìn)行安全認(rèn)證出錯(cuò)次數(shù)最多不超過3次，否則該安全軟件將退出登錄窗口，在后臺(tái)執(zhí)行監(jiān)聽操作，根據(jù)綁定安全號(hào)碼手機(jī)發(fā)來的“l(fā)ocation”、“l(fā)ockscreen”、“alarm”、“wipedata”等不同短信指令，分別對(duì)被盜手機(jī)執(zhí)行定位跟蹤、鎖屏、語音警告及隱私數(shù)據(jù)銷毀等操作。

如果被盜手機(jī)SIM卡更換，被盜手機(jī)將會(huì)向邦定安全號(hào)碼的手機(jī)發(fā)送SIM變更信息，并將新的SIM卡信息發(fā)送給擁有安全號(hào)碼的手機(jī)；當(dāng)擁有安全號(hào)碼的手機(jī)向被盜手機(jī)發(fā)送不同的短消息指令，若發(fā)送“l(fā)ocation”短消息指令，則被盜手機(jī)會(huì)向綁定安全號(hào)碼的手機(jī)發(fā)送其所在經(jīng)緯度位置信息；若發(fā)送“l(fā)ockscreen”短消息指令，則被盜手機(jī)的屏幕將被鎖定，防止非法用戶查看或處理被盜手機(jī)內(nèi)相關(guān)信息；若發(fā)送“alarm”短消息指令，則被盜手機(jī)將會(huì)自動(dòng)播放語音警告信息；若發(fā)送“wipedata”短消息指令，則將清除被盜手機(jī)上的隱私數(shù)據(jù)信息，具體流程如圖2所示。

2 手機(jī)防盜系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)初始化模塊

該模塊的主要功能是讓本軟件在Android智能手機(jī)上首次使用時(shí)，讓用戶完成Username和Password的設(shè)置與保存。當(dāng)前，Android 系統(tǒng)主要有4種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式：SQLite數(shù)據(jù)庫、SharedPreferences、Content Provider以及文件存儲(chǔ)[10]?？紤]到本軟件要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較小，且多為一些設(shè)置參數(shù)，故采用SharedPreferences方式保存登錄Username和Password，以及要綁定的SecurityNumber和SIM卡信息等。

圖2 安全軟件系統(tǒng)功能流程

2.2 用戶管理模塊

用戶管理模塊的主要功能是讓用戶進(jìn)行防盜功能的設(shè)置、登錄用戶名和密碼的重置。如果用戶要進(jìn)入此功能，必須進(jìn)行登錄Username和Password的驗(yàn)證。如果登錄Username、Password和初始化時(shí)設(shè)置的Username、Password相同，則可進(jìn)行防盜功能的設(shè)置，或登錄用戶名、密碼的重置；否則，將無法進(jìn)入到此模塊。

2.3 SIM卡綁定模塊

一旦手機(jī)和指定的SIM綁定后，如果該手機(jī)被盜或丟失后SIM卡被換掉，該被盜手機(jī)將向綁定安全號(hào)碼的手機(jī)發(fā)送SIM卡更換消息，并將更換后的SIM卡信息發(fā)送給綁定安全號(hào)碼的手機(jī)，SIM卡綁定的核心代碼如下：

siv_simBind.setOnClickListener(new OnClickListener(){

public void onClick(View v) {

String simSerialNumber = tm.getSimSerialNumber();

if(siv_simBind.isChecked()){

siv_simBind.setChecked(false);

sp.edit().putString(“sim”,“”).commit();} else{siv_simBind.setChecked(true);

sp.edit().putString(“sim”,simSerialNumber).commit();} } };

2.4 安全號(hào)碼綁定模塊

該模塊的主要功能是為用戶提供設(shè)置一個(gè)Security number的接口，當(dāng)手機(jī)被盜后，通過此Security number，失主可以向被盜手機(jī)發(fā)送“l(fā)ocation”、“l(fā)ockscreen”、“alarm”、“wipedata”等短消息指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)被盜手機(jī)的遠(yuǎn)程控制與管理。實(shí)現(xiàn)安全號(hào)碼綁定功能的核心代碼如下：

protected void showNext(){

String et_safephone=et_phone.getText().toString().trim();

if(TextUtils.isEmpty(et_safephone)){

Toast.makeText(this, “請?jiān)O(shè)置安全號(hào)碼”, 0).show();

return ;}

sp.edit().putString(“safephone”, et_safephone).commit();

Intent intent = new Intent (this,Setup4Activity.class);

startActivity(intent);

finish();

overridePendingTransition(R.anim.tran_in, R.anim.tran_out); }

2.5 SIM卡檢測模塊

SIM卡檢測模塊用來檢測手機(jī)SIM卡是否更換，如果SIM卡更換，則視為手機(jī)被盜或丟失，將向綁定安全號(hào)碼的手機(jī)發(fā)送被盜信息及更換后的SIM卡信息。系統(tǒng)啟動(dòng)后，Android會(huì)發(fā)送BOOT_ COMPLETED廣播，用來通告系統(tǒng)的各種狀態(tài)信息[11]。在后臺(tái)，用BootCompleteReceiver來專門監(jiān)聽BOOT_COMPLETED廣播事件，并采用TelephonyManager類的實(shí)例來獲取手機(jī)的SIM卡信息，并將此信息和手機(jī)中綁定的SIM卡信息進(jìn)行比對(duì)，用來判斷手機(jī)SIM卡是否變更，從而決定是否向綁定安全號(hào)碼的手機(jī)發(fā)送變更后的SIM卡信息。

2.6 手機(jī)定位跟蹤模塊

手機(jī)定位跟蹤模塊主要用來實(shí)現(xiàn)被盜手機(jī)的定位跟蹤服務(wù),為被盜手機(jī)的找回提供指導(dǎo)。當(dāng)GPS定位服務(wù)開啟后，通過調(diào)用public void onLocationChanged(Location location)方法來獲取被盜手機(jī)的經(jīng)緯度信息，實(shí)現(xiàn)被盜手機(jī)定位跟蹤服務(wù)的核心代碼如下：

Public void onLocationChanged(Location location) {

String longitude=“l(fā)ongitude:”+location.getLongitude() +“ ”;

String latitude = “ latitude:” + location.getLatitude()+“ ”;

String accuracy= “accuracy:” + location.getAccuracy()+“ ”;

String lastlocation = longitude+latitude+accuracy;

sp.edit().putString(“l(fā)astlocation”, lastlocation).commit();}

2.7 隱私信息銷毀模塊

該模塊的主要功能是當(dāng)手機(jī)被盜或丟失后，用戶可以借助綁定Security number的手機(jī)向被盜或丟失的手機(jī)發(fā)送“wipedata”短消息指令，清除被盜手機(jī)中的隱私信息，包括通信錄及手機(jī)中的存儲(chǔ)的短消息、照片等。

Android系統(tǒng)中的聯(lián)系人信息一般存儲(chǔ)在/data/data/com.android.providers.contacts/目錄下[11-12]，但并不允許直接存取它，必須在獲取權(quán)限后，通過ContentResolver的insert接口獲取通訊錄的聯(lián)系人，然后通過ContentResolver的Delete接口刪除；而SD卡在Android系統(tǒng)中的路徑是/mnt /sdcard[11-12]，如果要?jiǎng)h除SD卡中的數(shù)據(jù)，必須在取得權(quán)限后，通過文件操作實(shí)現(xiàn)刪除。

要?jiǎng)h除被盜手機(jī)聯(lián)系人信息，首先要獲取聯(lián)系人的讀寫權(quán)限，要想獲此讀寫權(quán)限，必須在AndroidManifest.xml配置文件中加入如下代碼：

刪除被盜手機(jī)所有聯(lián)系人的關(guān)鍵代碼如下：

ContentResolver cr=getContentResolver();

int n=cr.delete(ContactsContract.Data. CONTENT_URI,null,null);

要?jiǎng)h除被盜手機(jī)SD卡中存儲(chǔ)的信息，首先要獲得SD卡的寫權(quán)限。要想獲此權(quán)限，必須在AndroidManifest.xml配置文件中加入如下代碼。

在獲取SD卡寫權(quán)限后，執(zhí)行相關(guān)操作可以實(shí)現(xiàn)不同類型信息。如下代碼用來刪除SD卡中存放的在Pictures目錄中的所有照片。

String baseDir

=Environment.getExternalStorageDirectory().get AbsolutePath();

baseDir=baseDir+“/Pictures”;

File[] list=new File(baseDir).listFiles();

for(int i=0;i

2.8 后臺(tái)短信監(jiān)聽模塊

該模塊的主要功能是在后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)聽接收到的短消息，如有綁定Security number的手機(jī)發(fā)來的短信，則對(duì)該短消息的內(nèi)容進(jìn)行截獲，并將短信內(nèi)容與遠(yuǎn)程控制代碼進(jìn)行比較，若匹配成功，則根據(jù)匹配的內(nèi)容啟動(dòng)相應(yīng)的防盜跟蹤、鎖屏、語音報(bào)警及隱私數(shù)據(jù)清除等操作，該功能的核心代碼如下：

public class SMSReceiver extends BroadcastReceiver{

private static final String TAG = “SMSReceiver”;

private SharedPreferences sp;

private DevicePolicyManager dpm;

public void onReceive(Context context, Intent intent)

{sp=context.getSharedPreferences(“config”,

context.MODE_PRIVATE);

dpm=(DevicePolicyManager)context.getSystemService(

context.DEVICE_POLICY_SERVICE);

Object[] objs = (Object[])

intent.getExtras().get(“pdus”);

for (Object obj:objs)

{smsMessage sms = smsMessage.createFromPdu((byte[]) obj);

String address = sms.getOriginatingAddress();

String safephone = sp.getString(“safephone”, “5556”);

if(address.contains(safephone)){

String body = sms.getMessageBody();

if (“l(fā)ocation”.equals(body)){

Intent intentGPSService = new

Intent(context,GPSService.class);

context.startService(intentGPSService);

String lastlocation = sp.getString(“l(fā)astlocation”,“”);}

if(TextUtils.isEmpty(lastlocation)){

smsManager.getDefault().sendTextMessage(address,null,”

getting location...from zh”, null, null);}

else{SmsManager.getDefault().sendTextMessage(address,

null, lastlocation, null, null);abortBroadcast();}

else if(“alarm”.equals(body)){

MediaPlayer mp=MediaPlayer.create(context, R.raw.fail);

mp.setVolume(1.0f, 1.0f); mp.start();

abortBroadcast();}

else if(“wipedata”.equals(body)){dpm.wipeData(0);abortBroadcast();}

else if(“l(fā)ockscreen”.equals(body)){dpm.lockNow ();

dpm.resetPassword(safephone, 0);abortBroadcast();}}

3 軟件測試

軟件測試的目的主要是測試軟件的界面是否與設(shè)計(jì)的效果吻合、運(yùn)行效果是否良好、功能是否完善、性能是否穩(wěn)定。為了驗(yàn)證手機(jī)防盜安全軟件的運(yùn)行效果，在仿真模擬器和真機(jī)環(huán)境下分別進(jìn)行測試。測試的軟硬件環(huán)境如表1所示。

表1 測試采用的軟硬件環(huán)境

3.1 測試平臺(tái)

硬件：帶有USB 2.0接口的臺(tái)式機(jī)一臺(tái)、裝有Android 5.0系統(tǒng)的HTC D826 w手機(jī)一部、USB數(shù)據(jù)線一根，手機(jī)USB接口與電腦的USB接口通過USB數(shù)據(jù)線保持相連并處于同步狀態(tài)。

軟件：Eclipse Kepler 4.3、Android ADT 1.7集成開發(fā)環(huán)境、Android 4.0.3 SDK、HTC D826w手機(jī)驅(qū)動(dòng)。

在電腦系統(tǒng)調(diào)試狀態(tài)，可以使電腦與HTC D826 w手機(jī)連接后保持同步。通過Eclipse中DDMS的Device對(duì)軟件的運(yùn)行畫面截屏，通過集成環(huán)境的LogCat可以對(duì)軟件的運(yùn)行情況進(jìn)行分析。

3.2 測試結(jié)果

不論是采用Android模擬器測試還是真機(jī)測試，都能實(shí)現(xiàn)需求分析所需的四個(gè)主要功能。當(dāng)綁定安全號(hào)碼的手機(jī)(或Android模擬器)向被盜手機(jī)(或裝有此防盜應(yīng)用的Android模擬器)發(fā)送“l(fā)ocation”短信指令，綁定安全號(hào)碼的手機(jī)(或Android模擬器)會(huì)收到被盜手機(jī)的地理位置信息，如圖3所示。

(a)真機(jī)測試環(huán)境 (b)模擬器測試環(huán)境

當(dāng)綁定安全號(hào)碼的手機(jī)(或Android模擬器)向被盜手機(jī)(或裝有此防盜應(yīng)用的Android模擬器)發(fā)送“l(fā)ockscreen”短信指令時(shí)，被盜手機(jī)的屏幕將處于鎖定狀態(tài)，如圖4所示。

(a)真機(jī)測試環(huán)境 (b)模擬器測試環(huán)境

當(dāng)綁定Security number的手機(jī)(或Android模擬器)向被盜手機(jī)(或裝有此防盜應(yīng)用的Android模擬器)發(fā)送“alarm”短信指令時(shí)，被盜手機(jī)將播放預(yù)先設(shè)定的語音文件，向盜取手機(jī)者發(fā)送語音警告信息。

當(dāng)綁定Security number的手機(jī)(或Android模擬器)向被盜手機(jī)(或裝有此防盜應(yīng)用的Android模擬器)發(fā)送“wipedata”短信指令時(shí)，將清除被盜手機(jī)內(nèi)所有數(shù)據(jù)。為了保證真實(shí)手機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)不被刪除，在測試時(shí)采用模擬器測試環(huán)境，隱私數(shù)據(jù)清除界面如圖5所示。

圖5 模擬器環(huán)境下隱私數(shù)據(jù)清除測試

4 結(jié)束語

本文提出了一種基于Android平臺(tái)的手機(jī)安全軟件的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)給出了該軟件的系統(tǒng)功能框圖、功能流程圖及各功能模塊的核心代碼。該方案采用后臺(tái)監(jiān)聽技術(shù)，以綁定Security number的方式，通過Security number手機(jī)以短信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)被盜手機(jī)的防盜追蹤、語音警告、隱私信息清除及鎖屏功能，仿真和實(shí)測結(jié)果表明該軟件具有一定的實(shí)用價(jià)值。在下階段的研究中，將主要精力放在開發(fā)適用于IOS平臺(tái)的智能手機(jī)安全防盜軟件，實(shí)現(xiàn)防盜追蹤、語音警告、隱私信息刪除及鎖屏等功能。

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(責(zé)任編輯：熊文濤)

Research and Realization of Mobile Phone Security Software Based on Android Platform

Li Jiping, Ding Yaoming, Jiao Jialin

(SchoolofComputerandInformationScience,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China)

In order to overcome the security threat caused by the leak of personal private information due to the stolen or lost mobile phone, an overall design scheme for mobile phone is proposed based on android platform. In addition, the detailed realization method and related key codes of each module are also given. By using background monitoring technology and binding safe phone number, the developed software realizes remote control through short message, thus realizing the function of anti-theft tracking, voice alarm, locking of screen and destruction of private information. The testing results in both simulation and practical environments show that the security software is valuable in practice.

Android; privacy leaking; anti-theft tracking; data wiping; voice alarming; screen locking

2016-09-21

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(61370223)；湖北省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(2014CFB577)

李紀(jì)平(1972- ),男,湖北漢川人，湖北工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院副教授,博士。

丁么明(1963- ),男,湖北孝昌人，湖北工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院教授，博士。

TP399

A

2095-4824(2016)06-0047-06

焦家林(1963- ),男,湖北漢川人，湖北工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院副教授,碩士。