第３３卷第２期 湖北广播电视大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＨｕＢｅｉ ＴＶ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．２ ２０１３年２月 Ｆｅｂｒｕａｒｙ．２０１３，１５５￣１５６ 智能手机病毒与手机信息安全 刘 畅 （广东广播电视大学，广东 广州 ５１ ００９１） ［内容提要］ 近几年，智能手机作为新兴的移动终端呈现了井喷式的发展，伴随着这一趋势，手机信息安全 的重要性也与日俱增。如何防范手机病毒，逐渐成为一个重要的问题。首先介绍了手机病毒的特征与常见攻击手 段，随后分析了目前两大智能手机系统的安全机制及面临的问题，最后对如何保障手机用户的信息安全提出了建 议。 ［关键词］ 智能手机：病毒；信息安全 ［中图分类号］ＴＮ９２９．５ ［文献标识码］Ａ １．引言 ［文章编号］ １００８．７４２７（２０１３）０２．０１５５．０２ 启动破坏程序危害手机，否则继续潜伏。 （３）破坏性。病毒能对手机系统进行干扰，妨碍手机的 正常使用。许多病毒能盗取用户信息、降低系统性能、损坏 手机硬件等。 （４）繁殖传染性。病毒在运行后开始进行自我复制（繁 殖），不但会影响手机的其他程序，而且通过文件传输等途 径还能感染其他手机。 ３．手机病毒常见的攻击方式和危害 病毒可以通过多种方式进行攻击，给手机带来巨大威 胁。能够造成的比较严重的危害有： （１）窃取用户信息。为方便使用，许多用户将重要资料 储存在手机中，如银行帐号信息、通讯录等。一旦这些信息 被恶意程序窃取，将带来巨大损失。“饭店大王”唐拉德・ 希尔顿就曾因为手机被黑客入侵，丢失了重要客户的信息。 （２）给用户带来经济损失。一些恶意程序安装后在手机 中种植木马，通过定时扣费或服务订制的方式牟取利益，使 用户遭受经济损失。２０１２年初的一款名为“美容精灵”的 软件，以“诊断皮肤状况”功能为伪装，在手机中植入定时 随着３Ｇ网络的普及，手机已逐渐从一个简单的通讯工 具转变为人们日常生活的得力助手，越来越多的人开始青睐 拥有独立操作系统的智能手机。智能手机销量呈现的爆炸性 增长便说明了这点。截至２０１２年二季度，中国智能手机用 户数已达到２．９亿户。另一方面，互联网应急中心发布的 （（２０１１年中国互联网网络安全态势报告》显示，２０１１年共捕 获移动互联网恶意程序６２４９个，较上年增加两倍。显然， 手机用户在体验新兴科技的同时，也不可避免地面对来自手 机病毒的威胁。 ２．手机病毒的产生条件与特征 智能手机硬件主要由ＣＰＵ、存储器、输入输出设备等 构成，为应对高要求的应用程序，现在的机型还带有蓝牙、 摄像头、ＷｉＦｉ等功能模块，采用双ＣＰＵ（双核）架构。双 ＣＰＵ结构采取通信和应用分离的处理方式：一个ＣＰＵ（通 信处理器）负责处理通信；另一个ＣＰＵ（应用程序处理器） 负责处理商务、娱乐等其他应用。智能手机的硬件体系结构 如下图１。 图１ 智能手机的硬件体系结构 从上图可以看出，智能手机具有冯・诺依曼计算机结构 体系。计算机病毒研究先驱科恩证明了在具有冯・诺依曼结 构的机器中，病毒将长期且不可避免地存在，【 】因此，如同 计算机一样，智能手机也具有存在病毒的可能性。 ２００４年６月，一个名为“ＳＹＭＢＯＳ ＣＡＢＩＲ．Ａ”的蠕虫 病毒开始在智能手机中传播。该病毒以蓝牙为传播途径，迅 速耗尽手机电池，是第一个能对手机硬件造成破坏的病 毒。【２Ｊ自此，手机病毒开始呈逐年上升趋势，其具有类似计 算机病毒的以下特点： （１）伪装性。病毒通常伪装成正常程序，使用户认为其 安全而放松警惕。 （２）寄生潜伏性。很多病毒进入手机后不会立即发作， 而是通过触发机制检查预定条件是否满足。若条件满足，便 ［收稿日期］２０１２．１２－２８ 扣费木马，感染了近两万部手机。 （３）损害手机软硬件。很多病毒发作后使手机系统无法 使用，最终导致系统崩溃。部分病毒还会格式化手机内存， 或者使手机频繁自动开关机，降低手机使用寿命。 ４．手机病毒的Ｒｏｏｔｋｉｔ技术 现在主流的反病毒软件能通过遍历手机中的文件，实时 监测程序运行情况。一旦发现可疑程序，反病毒软件会采取 隔离或查杀的方式来保障手机安全。随着反病毒软件的发 展，一般的病毒带来的危害已大为降低。为了提高生存率， 如今的病毒开始采用更先进的技术来伪装自己，如Ｒｏｏｔｋｉｔ 技术。 Ｒｏｏｔｋｉｔ技术是最早出现在计算机领域中，使用操作系 统最高权限来隐藏程序进程的技术，后来逐渐成为隐藏黑客 入侵痕迹和伪装恶意程序的手段。Ｒｏｏｔｋｉｔ技术需依靠操作 系统运行，由于智能手机大都已采用独立操作系统，这使 Ｒｏｏｔｋｉｔ病毒有了生存的平台和空间。 内核级Ｒｏｏｔｋｉｔ带来的威胁最大。比如对于Ｌｉｎｕｘ操作 系统的智能手机，Ｒｏｏｔｋｉｔ可以利用ＬＫＭ技术截获部分系统 调用，创建病毒运行的环境。【３】Ｒｏｏｔｋｉｔ常见的攻击方式是 监听目标手机通话与截获短信和获取用户位置： ｌ５６ 湖北广播电视大学学报 第２期 （１）正常情｝兄下，当手机接收到短信后，会由Ｍｏｄｅｍ 等层向用户应用层上报短信，使用户在 层查看短信。而 Ｒｏｏｔｋｉｔ ‘日 被成功植入手机，它就会开始破坏短信的正常 处理流程，截取上报的短信，并将其发送给攻击者，从而泄 露用户隐私； （２）攻击者也可以利用Ｒｏｏｔｋｉｔ获取用户当前的方位。 首先向已植入Ｒｏｏｔｋｉｔ的手机发送触发短信，在短信上报到 上层应用前将其拦截，中止通告并删除短信，随后利用ＧＰＳ 出用户位置并通过短信回发给攻击者。 Ｒｏｏｔｋｉｔ病毒常作为驱动程序安装在手机系统的内核 通过修改系统内核代码来改变系统核心数据。而通常的 反痫毒工具只能运行在用户模式下，因此运行在内核模式下 的病毒能轻松绕开反病毒工具的检测。Ｒｏｏｔｋｉｔ技术由于其 良好的隐蔽性，正成为手机病毒发展的一个重要方向。 ５．主流系统的安全机制和隐患 ，（１）Ａｎｄｒｏｉｄ系统 Ａｎｄｒｏｉｄ操作系统是Ｇｏｏｇｌｅ公司开发的，建立于Ｌｉｎｕｘ 系统的开源系统，近 Ｌ年发展极为迅速。 Ａｎｄｒｏｉｄ系统是一种权限分离的操作系统，系统内的每 个应用以唯一的身份标识（Ｌｉｎｕｘ用户ＩＤ和组ＩＤ）运行在 个封闭的环境（沙箱）中，除非特别授权，否则无法影响 其他应用。应用在安装时必须申明其运行需获得的权限。当 某个权限与操作和系统资源对象绑定在一起，应用必须获得 这个权限才能在对象上执行操作。在应用被执行安装时，其 请求获得的权限必须通过ｍａｎｉｆｅｓｔ文件交用户审查，用户同 意授权后，该应用才能完成安装。所以，Ａｎｄｒｏｉｄ系统实施 的安全准则是应用程序得到权限许可后，才能执行可能会影 响到系统其它部分的操作。【４ Ａｎｄｒｏｉｄ系统的特色安全机制是数字证书机制。Ａｎｄｒｏｉｄ 系统通过数字证书来确认不同应用是否来自同一开发者，规 定只有通过签名认证的应用才可被安装。一个应用在正式发 布时必须签名，这要利用开发者的私匙生成数字证书来实 现。数字证书是有有效期限的，过期的证书会导致应用无法 安装。ｓｈａｒｅｄＵｓｅｒｌｄ机制和权限机制都用到签名方法来执行 ｓｉｇｎａｔｕｒｅ和ｓｉｇｎａｔｕｒｅＯｒＳｙｓｔｅｍ权限。 】 一Ｌｏｗ—Ｌｅｖｅｌ ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ将运行ｉＢｏｏｔ和高层次的Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ， 如果通过，ｉＢｏｏｔ将运行系统。Ｂｏｏｔ Ｒｏｏｍ保证了ｉ０ｓ设备 无法运行ｉＯＳ系统以外的其他系统。 ｉＯＳ系统也采用沙箱安全机制，而且苹果公司对运行存 ｉＰｈｏｎｅ上的应用进行严格限制。运行的应用只能是…Ａｐｐ Ｓｔｏｒｅ提供的经过审核的，且所有第三方应用都需要使ＨＪ应 用开发者的账号进行签名，而该账号都是通过苹果官 实名 审核的账号，来源透明可靠，从源头上保障了程序的安全忡 另外，开发者在开发应用时只能使用苹果公司提供的ＳＤＫ， 与Ａｎｄｒｏｉｄ开源的做法不同，ＳＤＫ中很多函数都经过加密， 能限制开发者开发危害手机安全的应用，遏制了基于应用程 序的恶意攻击行为。 不少用户想尝试安装Ａｐｐ Ｓｔｏｒｅ以外的应用程序，因此 想方设法破解ｉＰｈｏｎｅ的安装权限限制，利用ｉＯＳ系统的漏 洞实现“越狱”。越狱能够给用户带来全新的体验，但也存 在安全隐患。比如实现越狱之后，用户获取了系统的ｒｏｏｔ 修改权限，如果未及时更改最高权限的密码，很可能被侵入； 成功越狱的用户能下载各种非苹果官方的应用，但这些应用 由于未经审核可能暗藏木马和病毒，使安全风险大增；为了 使越狱不失效，用户往往不选择升级系统，而陈旧的系统可 能存在漏洞，容易被攻击。因此，虽然ｉＯＳ系统的安全性较 好，但越狱过的ｉＯＳ系统会暴露很多安全问题。 ６．结语 随着智能手机的普及，手机病毒也在迅速发展并逐渐威 胁到用户的隐私和财产安全。随着一些与用户财产相关的应 用的面世（如手机支付），使得手机病毒的防范工作迫在眉 睫。因此，为了降低手机病毒带来的危害，用户首先应加强 自我防护意识，提高对不信任软件的警惕性，慎重安装第三 方应 ｝＝｝ｊ，安装并及时更新反病毒软件；其次，网络运营商应 加强对移动网络的管理，加大对传输内容的审核力度，从源 头打击病毒传播；第三，国家需完善信息安全方面的法案， 出台相应的保护条例来维护手机用户的权益，防止给不法分 子提供可趁之机。 不过数字证书机制无法完全限制恶意程序的开发。目前 Ａｎｄｒｏｉｄ的应用数量大，品种多，而用户往往无法区分恶意 程序和正常程序，在安装时会给予程序申明的所有权限，这 使安全隐患大大增加。现在流行的针对浏览器ｗｅｂｋｉｔ的攻 击，ＭＩＴＭ攻击等，都是基于应用程序的攻击，由于攻击成 功率高，它们正逐渐成为攻击者频繁利用的手段。 （２）ｉＯＳ系统 ｉＯＳ操作系统是苹果公司开发的以Ｄａｒｗｉｎ为基础的操 作系统。相对于Ａｎｄｒｏｉｄ系统，ｉＯＳ系统的安全性能更高。 ｉＰｈｏｎｅ的处理器集成有一段名为Ｂｏｏｔ Ｒｏｏｍ的代码， 系统启动时，Ｂｏｏｔ Ｒｏｏｍ通过苹果的Ａｐｐｌｅ Ｒｏｏｔ ＣＡ Ｐｕｂｌｉｃ 证书对Ｌｏｗ．Ｌｅｖｅｌ ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ进行验证，若通过验证， ［参考文献］ ［１】科恩．计算机病毒——理论和实验［Ｊ］．计算机与安全，１９８７， （１）． ［２］保罗森．发现的第一个智能手机病毒［Ｊ１．ＩＥＥＥ，２００４，（８）． ［３］陈华亭．基于ＬＫＭ的Ｒｏｏｔｋｉｔ技术［Ｊ１＿计算机工程与科学，２００４， （２）． ［４】Ｓｈｉｎ Ｗ，Ｋｉｙｏｍｏｔｏ Ｓ，Ｆｕｋｕｓｈｉｍａ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ａ ｆｏｒｍａｉ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｆｂｒｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ａｎｄｒｏｉｄ ｒａｍｅｗｏｒｋ．Ｉｆｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｓｅｃｕｒｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ （Ｓｅｃｕｒｅ Ｃｏｍ．１０）２０１０：９４４－－９４５． ［５］廖明华．Ａｎｄｒｏｉｄ安全机制分析与解决方案初探们．科学技术 与工程，２０１１，（２６）． Ｔｈｅ Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ Ｖｉｒｕｓ Ａｎｄ Ｔｈｅ Ｐｈｏｎｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＬＩＵＣｈａｎｇ ｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｌ Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ ａｓ ａ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｗｉｔｈ ｔｈｉｓ ｔｒｅｎｄ，ｔｈｅ ｉｍｐｏ￣ａｎｃｅ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｓ ｇｒｏｗｉｎｇ，ｔｏｏ．Ｈｏｗ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｐｈｏｎｅ ｖｉｒｕｓｅｓ ｂｅｃｏｍｅ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｓｓｕｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｖｉｕｓｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｙｓ ｏｆ ａＲａｃｋ，ｈｅｎ ａｎａｌｔｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｗｏ ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｆａｃｉｎｇ，ｆｉｎａｌｌｙ， ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｈｏｗ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｕｓｅｒｓ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】Ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ；Ｖｉｒｕｓ；Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ