基于配对函数的android系统内核安全防护研究

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1、硕士学位论文基于配对函数的Android系统内核安全防护研究研究生姓名：唐瑞文导师姓名：杨宏宇教授2016年4月24日分类号：TP393密级：公开UDC：004.9学号：1305005中国民航大学硕士学位论文基于配对函数的Android系统内核安全防护研究研究生姓名：唐瑞文导师姓名：杨宏宇教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：计算机科学与技术所在院系：计算机科学与技术学院论文答辩日期：2016年4月24日2016年4月24日ResearchonAndroidsystemkernelsecurit

2、ybasedonpairedfunctionADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceByTangRuiwenSupervisedbyProfessorYangHongyuCollegeofComputerScienceandTechnologyCivilAviationUniversityofChinaApril2016中国民航大学学位论文独创性声明本人声明

3、所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子

4、文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权中国民航大学研究生部办理。研究生签名：导师签名：日期：中国民航大学硕士学位论文摘要Android系统作为一个面向移动平台的操作系统，其安全性和稳定性一直受到广大软件开发者的关注。与传统的Linux系统相似，内核驱动模块的安全和稳定会直接影响到整个系统的稳定性。不同功能的驱动模块共同组成了整个系统内核，这些驱动模块负责设备的管理和资源的申请释放，在整个

5、驱动的运行过程中需要处理大量的错误和异常。在驱动模块的函数调用过程中，正常功能的执行和异常处理的过程中存在很多在函数功能上互补的函数，这些函数的正确调用是整个驱动模块运行正确的前提，在本文中我们称这种在功能上互补的函数为配对函数。然而很多开发者因为不熟悉这些配对函数或者是因为人为的疏忽导致整个内核当中存在大量的配对函数缺失错误，进而影响到整个系统的稳定运行。本文首先分析了Android内核代码中配对函数的特点，发现这些配对函数除了在功能上互补之外，在命名规则上还存在一定的结构关系和语义关联，并且在

6、调用顺序上存在一定的依赖规则。根据这些特点，本文制定了一套配对函数匹配规则，根据该匹配规则提出一种可自动检测Android内核中配对函数缺失的检测算法。该算法通过对内核源代码的挖掘自动生成相应的配对函数集，并根据已生成的函数集合对检查内核配对函数的缺失。在分析配对函数检测算法的时间复杂度基础上，提出一种利用跳跃链表的算法优化方案。通过对Android内核Goldfish2.6.28和3.10.10配对函数的检测实验发现，Android内核中存在大量的配对函数缺失现象，证明本文所设计的检测算法可以正

7、确检测出Android内核代码中的配对函数缺失错误，从而有助于提高Android系统的整体稳定性。关键词：Android；配对函数；驱动结构；依赖规则;跳跃链表I中国民航大学硕士学位论文AbstractBecauseitspositioninmobileplatforms,Android'ssecurityandstabilityarealwaysattractingmanysoftwaredeveloper'sattention.JustasLinux,thesecurityandstabili

8、tyofkerneldrivermodulesdirectlyaffectthestabilityofAndroidsystem.Thekerneliscomposedofthesedrivermodules,whichareresponsibleforrequestingandreleasingresources.Duringtheprocessoftheseactivities,thesystemneedtohandlealargenumberoferrorsandexcept