Android设备中基于流量特征的隐私泄露评估方案.docx

在Android设备上，由于其市场占有率极高，用户隐私泄露问题成为了亟待解决的重要议题。App在提供便捷服务的同时，也可能成为用户隐私信息泄露的渠道。许多免费App在植入非主要业务的第三方库来获取用户隐私数据，这引发了对用户隐私保护的担忧。近年来的研究发现，大量App在运行过程中，通过第三方域名收集用户信息，导致用户隐私风险增加。 为应对这一挑战，研究者们提出了多种解决方案，主要分为静态解析和动态解析两种。静态解析通过分析App的源代码和权限来检测潜在的恶意行为或隐私泄露行为，如敏感API的使用情况。动态解析则侧重于监测App运行时的行为，尤其是与第三方域名的通信流量特征。尽管这些方法取得了一些成效，但面临的问题包括：新恶意App和非主业务库的持续出现，难以跟踪用户隐私信息的具体流向，以及粗粒度的App级别检测无法精确评估每个数据分组的隐私泄露风险。 为解决这些问题，文章提出了一种名为HostRisk的隐私泄露评估方案。该方案基于TF-IDF模型和层次聚类方法，通过分析App的网络流量特征，计算域名与业务的相关性。TF-IDF模型可以衡量域名行为特征的重要性，但对于某些与App交互不频繁的主业务域名，单纯的行为特征可能不足以反映其业务相关性。因此，引入了层次聚类方法，特别是平均连接的凝聚型层次聚类，以优化这些主业务域名的业务相关性评分。通过这种方式，HostRisk能够更准确地评估App内的每个域名的隐私泄露风险，并据此实施访问控制，以保护用户隐私。 HostRisk方案在Android平台上进行了实现，利用Android 4.0及以上版本提供的VPNsService框架，构建了流量抓取客户端和后台服务器。实验结果证明了该方法的有效性。文章的主要贡献在于提出了一种结合TF-IDF和层次聚类的隐私泄露评估新方法，以及实现了适用于Android系统的App流量特征提取工具。 相关工作的文献回顾中，强调了Android平台上的用户隐私泄露问题，尤其是在第三方库检测和恶意App检测方面的研究。早期的工作主要关注广告库的识别，随着时间的推移，研究范围扩大到更广泛的第三方库检测和恶意App检测技术。这些研究为HostRisk方案提供了理论基础和技术借鉴。 HostRisk方案提供了一种创新的、细粒度的隐私泄露评估方法，它不仅考虑了域名的行为特征，还通过层次聚类优化了业务相关性评估，有助于提升用户隐私保护的效率和精度。在Android设备的隐私安全领域，这种方法具有重要的实践价值和理论意义。