Page 134 - 《软件学报》2021年第6期

1708 Journal of Software 软件学报 Vol.32, No.6, June 2021

2.6 方法对各敏感性的支持情况
我们提出的污点分析方法的主要环节在于 TVG 的构建和污染流提取及验证.构建 TVG 时,根据规则分析
每条语句并生成污染变量作为新的 TVG 顶点.如前所述,我们使用访问路径表示污染变量,访问路径的生成需
解析 Jimple 语句中的变量对象,从而确定污染变量具体的变量名或类名和域名,所以此阶段的分析可以支持对
象敏感和域敏感.然而,TVG 构建过程中没有考虑语句的执行顺序和函数调用点信息,所以属于流不敏感和上下
文不敏感的分析.为了提高分析精度,我们对污染流进行提取及验证,在控制流图上搜索一条符合条件的可执行
路径,此阶段不仅考虑语句的执行顺序,而且在污染流跨越多个函数时,根据污染变量的上下文信息分析函数调
用情况,所以经过该阶段的验证后,工具可以支持流敏感和上下文敏感.综上,FastDroid 工具的污点分析能够支
持流敏感、上下文敏感、域敏感及对象敏感.
3 FastDroid 工具的实现

3.1 工具架构
根据基于污染变量关系图的污点分析方法,我们开发了污点分析工具 FastDroid 用于检测 Android 应用中
隐私数据的泄露.工具基于 Eclipse 平台开发,由大约 9 000 行 Java 代码组成,使用 Maven 进行项目管理.工具使
用了一些公开项目,包括 FlowDroid-2.5 [23] 、IC3 [15] 、JGraphT 图形库 [24] 等.其中:FlowDriod-2.5 是 FlowDroid 1.0
工具的升级版本,它基于 Soot 框架和 IFDS 数据流框架 [25] 实现了精确的污点分析,并集成了 IccTA 模块用以支
持组件间通信分析,FastDroid 主要使用 FlowDroid-2.5 的 app 解析和系统环境建模相关模块;IC3 是一个独立的
分析应用中组件间通信的工具,可获取应用中显式和隐式的组件调用;JGraphT 库是一个免费的图形运算库,提
供了图论相关的常用数据结构和算法,FastDroid 基于 JGraphT 库进行图、路径的相关运算.图 4 展示了 FastDroid
的整体架构.工具从功能上可以分为 4 个模块:配置文件解析模块、App 解析及建模模块、TVG 构建模块、污
染流提取及验证模块.工具的输入是待分析应用的 APK 文件及一些配置文件,输出为污染流信息,即隐私泄露
信息.目前,我们已经公开了 FastDroid 工具,地址为:https://github.com/zhangjie-xd/FastDroid.

ICFG
call graph
ICC
IC3
model
TVGs
App解析 污染流提取
及建模模块 Jimple TVG构建模块 及验证模块
APK
Sources, sinks,
配置文件 taint wrappers Taint flows
解析模块

Output
配置文件
Input
Fig.4 Framework of FastDroid
图 4 FastDroid 工具框架

3.2 配置文件解析模块
FastDroid 的配置文件包括污点源和泄露点 API 列表文件和污染封装 API 列表文件.污点源和泄露点 API
列表文件存储了 Android SDK 中获取和泄露隐私数据的所有 API 集合.FastDroid 使用 SUSI [20] 提供的经过分类
的污点源和泄露点列表,每个 API 由其所属类、方法名、参数值、返回值这 4 项信息进行描述.另外,我们收集