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【转】Flowdroid简介&基本使用

本文转自【移动应用安全常用组件Soot、Flowdroid简介&基本使用-云社区-华为云 (huaweicloud.com)】,有大量删改。

CONTENTS

概述

flowdroid是污点分析工具,通过生成Graph追踪污点传输路径。

简介

FlowDroid(github链接 )是目前对Android app进行污点分析效果最好的工具之一。 污点分析的目的其实很简单,就是为了检查是否应用中是否存在从污点源到泄漏点的数据流。 但是它的优点在于它构建的数据流精度很高,可以对上下文,流,对象和字段敏感,从而使得分析结果非常精确。

它实现精准分析的原因有几点:

  • 1. 它对Android声明周期进行了比较完整的构建,例如Activity中的OnCreate,OnResume等。通过抽象一个dummyMain作为分析的入口来支持Android应用的分析;
  • 2. 它实现了精准的数据流分析,其中包含前向污点分析和后向别名分析。他们的实现其实都是基于heros的数据流分析框架来实现的。这里面的算法比较复杂,我的理解是这两种分析都是满足上下文敏感和流敏感的,后向分析的算法提供了对象敏感和字段敏感的支持;
  • 3. 它支持简单的native code的污点分析

当然,它也存在一些不足之处,包括:

  • 1. 不能对组件间(Intent)的污点传播进行分析
  • 2. 隐式流问题
  • 3. native code不能完美支持

尽管存在一些不足之处,在各大会议上也已经提出了数十种新的静态污点分析算法,相比FlowDroid在一些数据集或是DroidBench上有着更快的运行速度以及更优的精准度。但FlowDroid仍然是公共资源中可获取的静态污点分析工具的唯一选择,因为很多paper提供的源代码几乎没有注释与文档,导致使用极其困难;另外科研人员往往仅在有限的测试集上进行了运行,所以去使用这样的程序不可避免的会遇到Bug。相比之下,FlowDroid作为被持续维护的一款框架,其稳定性上具备了一定的保证,同时其底层的Soot框架强大的功能与较为完善的文档,使得FlowDroid上手难度相对较低。

基本使用

环境配置

FlowDroid的配置方法有两种,可以直接下载相关jar包,也可以使用maven配置依赖。jar包可以去FlowDroid的GitHub上进行下载,仅需soot-infoflow-android-classes.jar和soot-infoflow-classes.jar两个文件即可,另外去Soot的仓库 下载包含了heros与jasmin的sootclasses-trunk-jar-with-dependencies.jar,将上述三个包加入项目依赖便完成了FlowDroid的配置

运行

整个FlowDroid最顶层的类便是soot.jimple.infoflow.android.SetupApplication,大部分的设置与运行都可以通过操作这个类的实例进行。SetupApplication既可以在调用runInfoflow()时传入配置参数,也可以在初始化SetupApplication时或初始化后传入配置参数。SetupApplication的初始化函数以及runInfoflow函数有多种不同参数类型的实现,可以查阅源码后根据情况选择,这里仅提供我自己使用的一种方式:

关于Source、Sink

污点分析中的source点表示污点分析的起始点,而sink点表示污点分析的结束点。换言之,FlowDroid在“扫描”这个apk后,会从source点开始分析数据流,当数据流“流到”sink点时将其标注。FlowDroid中的source与sink均为类方法,在soot-infoflow-android下有提供一份SourcesAndSinks.txt的文件,是FlowDroid当时使用的一些可能涉及到访问隐私数据的api,从里面很容易看出声明文件的格式:

每一行作为独立的声明,%开头的表示注释,可以根据应用需求自行添加删减Source与Sink的声明。

使用场景

Flowdroid本身输出结果只是数据流信息,需要结合我们定制source、sink信息产生业务价值,一般有以下使用场景:

  •  隐私数据泄露检测
  •  污点传播类问题检测
  •  Android组件间数据传递风险检测

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