基于Android的手机安全软件设计与实现

福州大学阳光学院本科毕业论文、毕业设计题目：基于Android的手机安全软件设计与实现系别：计算机工程系专业：计算机科学与技术年级：2010级学号：241092317姓名：蓝志毅指导教师：2014年4月25日I基于Android的手机安全软件设计与实现摘要随着生活节奏的加快，移动硬件设备的发展，人们对移动设备的需求越来越高，如今手机与人们生活密不可分，看时间、联系朋友等等都要用到手机，可见手机的重要性。当今，ios、wp、Android三足鼎立，占有世界智能手机的大部分市场份额。ios系统封闭，wp不成熟，而Android是开放、成熟的系统，且是世界上使用人数最多的系统。同时，手机越来越成熟越智能，所受的安全威胁也越来越多，所以本文针对主流的Android系统，设计一款基于Android的手机安全应用软件。本应用软件采用安卓开源系统技术，利用利用java语言和eclipse工具进行代码编写和设计，通过搭建开发环境、需求分析以及详细的系统设计，展示了本应用的六大主要功能模块：手机防盗、软件管理、任务管理、流量管理、手机杀毒、系统优化。最后集成各个模块运行，总体运行正常。本文第一章是绪论，简要地概括课题研究的背景、目的及其意义，简述Android的发展情况以及所需的软硬件环境。第二章介绍Android系统架构，主要阐述该架构的操作系统层、各种库和运行环境、应用程序框架和应用程序层。第三章是软件系统分析，介绍需求分析、可行性分析，还有一些UML图。第四章是软件系统设计与实现，包括布局设计实现和功能设计实现。第五章是软件测试，主要包括测试结果截图及其分析。最后是对本文的总结。关键词：安全卫士软件Android分析设计实现II目录目录.....................................................................II1绪论......................................................................11.1引言..................................................................11.2课题来源及研究的背景、目的与意义......................................11.3Android的发展情况与软硬件环境........................................22Android系统架构..........................................................32.1应用层................................................................32.2应用框架层............................................................32.3Android运行环境与系统运行库层........................................32.4Linux内核层..........................................................32.5工程文件的组成........................................................43软件系统分析..............................................................53.1需求分析..............................................................53.2可行性分析............................................................84手机安全软件设计与实现...................................................104.1布局设计与实现.......................................................104.2功能设计与实现.......................................................175软件测试.................................................................215.1截图与分析...........................................................215.2测试分析.............................................................24总结.......................................................................25参考文献...................................................................26致谢.......................................................................27基于Android的手机安全软件设计与实现11绪论1.1引言3G技术的发展以及无线上网速度的加快，使得内容丰富的程序应用在手机上成为可能，比如聊天、视频通话、内容分享等等。为了能快速部署和承载这些应用，手机功能将会变得更智能和更开放。为了满足这些需求，由google发起的OHA联盟推出了Android平台。从1.0到4.0的发布，Android平台走进我们的视野已经5年了[3]。Android3.x面向大屏幕，不断提升改进；为了解决平台兼容性和开发成本等问题，Android4.x出现了。无论是平板电脑、智能手机、电视还是游戏机都可以使用安卓系统。本人使用的第一款安卓机是小米，是基于安卓深度定制的系统，个性十足，功能丰富。现如今，各大厂商都投向安卓的开发，昔日霸主诺基亚也在不久前发布了基于安卓系统的新机。与计算机一样，智能手机面对的安全威胁正在加大，而且手机安装的应用需要我们合理的管理。设计一款基于安卓的具有杀毒和管理手机应用等功能的软件符合大众需求。1.2课题来源及研究的背景、目的与意义Android是近几年才发展起来的移动操作系统，是基于Linux核心的开源系统，早期由Google，后由开放手机联盟发布的手机系统平台，主要应用于移动设备。随着Android平台的不断完善，它在市场上占有率快速增长，越来越多的手机厂商开始选择Android系统作为其主要发展方向。随着手机的普及，人们需要知道如何保护隐私，监控流量或是手机丢了以后怎么办等，以便能在享用手机所带来方便的同时尽可能减少受干扰烦恼。Android平台的开放性构筑了其软件生态的繁荣和多样性，但同时也给木马提供了可乘之机，木马可以通过篡改正常软件，固件植入，非法获取高权限等多种手段入侵手机，普通用户将很难察觉，目前针对智能手机的安全软件大概分三种，一种是杀毒类的硬安全；另一种是隐私保护等的软安全，第三种就是前面两种的结合体[13]。手机作为个人通信工具，每天跟随用户，保存了很多个人隐私，并且手机的丢失，很容易让自己的隐私或个人信息被别人盗取。如果能从这些方面着眼，切实解决用户实际问题，才是目前真正要做的[14]。本课题的目的是开发一款实用的手机安全软件，对手机的安全进行管理，非常有益于保障人们生活少受干扰，并且能在一定程度上保护人们的隐私，让用户能放心地使用手机。同时，该软件的设计与实现也是对Android应用程序开发知识的综合应用，可在设计和实现的过程中学习掌握Android应用开发的基础知识和开发技术，锻炼自主学习能力，积累开发经验，增强发现问题、解决问题的能力。福州大学阳光学院本科生毕业设计（论文）21.3Android的发展情况与软硬件环境07年谷歌发布Android系统并展示了其源码。08谷歌发布了Android1.0。09年谷歌发布了Android1.5和Android1.6。10年谷歌发布了Android2.2和Android2.3且应用数量突破了10万个。11年7月Android用户达到史前的1.35亿，成为占有智能手机市场做多的系统。11年8月，占据全球48%的智能手机市场。11年9月，Android应用达到48万个。11年10，谷歌发布Android4.0.12年6月，谷歌发布Android4.1。12年10，谷歌发布Android4.2。13年9月，谷歌发布Android4.4。谷歌可谓是互联网的大佬，其实力毋庸置疑；Android的开源，使它受到各大厂商的青睐，众多厂商推出千奇百怪的功能各异的应用，随着应用和开发人员以及用户的迅速增加，Android正在走向成熟。本应用使用java语言在eclipse编辑工具上进行开发。基于Android的手机安全软件设计与实现32Android系统架构2.1应用层应用层位于Android体系的最上层。包括平台配置的一套应用程序集合，比如主屏幕、电话、短信、联系人、浏览器等等以及用户基于安卓平台的应用程序框架。开发者还可以使用应用框架层提供的API进行编写自己的应用程序，这也是安卓开源的优势之一。Android的应用层通常用java语言编写，主要是用户界面，程序中还有放在res里的各种资源文件等，经过编译后将会生成一个apk包。2.2应用框架层应用框架层属于android体系的第二层。它不仅为第一层提供API，而且还是为应用层提供可以复用的组件、开发规范、屏蔽两层交互的复杂性的一种机制。当然，本层提供的API并不完全对第三方应用程序开放，有一部分是隐藏的。开发第三方应用程序需要依赖Androidsdk提供的api，它只是应用框架层api的一个子集。开发者完全可以使用与内核应用程序相同的框架，假如程序暴露其数据或功能模块，则其他程序就可以使用这些内容。通过本层，用户自定义的程序可以执行框架的预设功能，这样就能减少程序代码量。因为上层的应用程序是以java语言构建的，所以本层提供的首先是包含了UI程序中所需的各种控件，比如Views。本层主要的五个组件是：Activity、BroadcastIntentReceiver、Service、ContentProvider、IntentandIntentFilter[2]。2.3Android运行环境与系统运行库层本层是Android体系结构的第三层，相当于中间件层，为应用程序框架提供服务。应用层使用的多媒体、浏览器等，其功能实现就是由系统运行库实现的。它分为系统运行库和Android运行环境，本层的内容大多数是使用c和c++语言实现的。Android的各种库一般有一个特点就是与移动设备的平台的应用密切相关。Android的运行环境主要是指虚拟机技术，Android提供了Dalvik虚拟机以支持java运行环境。Dalvik和javaVM不同，它执行的不是java标准的字节码，而是Dalvik可以执行的.dex执行文件。两者最大区别是，Dalvik是基于寄存器的虚拟机，而javaVM是基于栈的。很显然，Dalvik的最大好处就是可以根据硬件实现更大的优化，这样更适合移动设备的特点。2.4Linux内核层福州大学阳光学院本科生毕业设计（论文）4Linux内核是硬件和软件栈的抽象。Android自ICS起就基于Linux3.0内核，充分利用了Linux内核的基于权限的安全模型、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等优点，并在电源管理和日志系统等方面引入了不同与标准Linux的全新实现。2.5工程文件的组成图2-1Androi