基于安卓系統的手機防盜取證系統

浩 明

(西安郵電大學 通信與信息工程學院， 陜西 西安 710021)

0 引 言

Android是Google公司開發的基于Linux內核的開源手機操作系統[1]，它已成為當前主流的手機操作系統，Android系統的開源性使其廣泛應用于智能手機上，這也使得智能手機得到了迅速普及。

Android系統平臺包含有基于Linux內核的操作系統、虛擬機、中間件，一些API接口，以及一些必要的應用功能[2-3]。Android整體上可以看作是由Linux、C/C++和Java所構成的開源軟件系統。

Android 平臺的設計使其具有很強的容錯能力。Android 手機設備運行在Linux 操作系統下，這使得其上運行的Android 應用程序具有很強的安全性。每一個Android 應用程序均運行在不同的進程中，這一進程對應一個Dalvik 虛擬機的實例?；贘ava 虛擬機，Dalvik 為移動設備進行了優化設計。Dalvik 虛擬機具有較小的內存占用，而且多個Dalvik 虛擬機的實例在手機設備中可以并發運行。Android 應用程序為托管代碼，所以，由應用程序而導致系統崩潰的可能性很小，這也降低了設備崩潰的可能性[4-8]。

隨著現在智能手機的普及, 其功能及存儲容量的增加, 一方面方便了用戶把更多信息放入手機中,進行管理； 另一方面也增加了手機泄密、手機隱私被竊、手機丟失后的信息欺詐的危害程度[9]，手機一旦丟失將給個人隱私帶來極壞的后果，威脅到了個人隱私安全。本文采用后臺接收系統廣播自動監聽手機的技術，為用戶找回手機提供了重要的線索，同時為公安人員破案提供證據。

1 Android 手機防盜追蹤機制

根據Android 系統的特性和手機防盜取證功能的需求，首先，當手機用戶首次運行本程序時，需注冊用戶名和輸入密碼，用戶開啟防盜取證功能，并設置一個安全號碼后，程序將保存當前用戶SIM 卡和安全號碼。之后，該程序將每次監聽手機開機啟動，通過讀取當前手機用戶SIM 卡碼與保存在數據庫中SIM 卡碼是否相同來判斷是否為手機合法用戶。如果相同，程序開啟后臺監聽服務；否則，程序將以短信形式發送報警提示到指定的綁定手機上。當程序監聽檢測到合法用戶通過安全號碼回復的短信內容時，以廣播機制為基礎，程序實現遠控仍需要一個傳送指令的途徑[10]，這里我們以短信內容來進行相應功能的選擇，本系統收到短信后通過分析得出相應指令，分別執行定時錄音、加密存儲并上傳至郵箱，抓拍照片、加密存儲并上傳至郵箱，獲取最新通話記錄和GPS定位功能。防盜取證流程如圖1所示。

受控手機開機后，本系統監聽到Android系統發出的啟動廣播時，手機號是SIM 卡的標識[11]。系統啟動開機SIM卡更換判斷，首先判斷SharedPreferences中是否存儲了SIM卡號，如果為空，則將其保存；非空，用當前的SIM卡號與SharedPreferences中存儲的SIM卡號比較，若不相等，則向綁定的手機發送一條提示信息，通知手機已更換SIM卡，被通知的手機就可以得到換卡后的手機號碼。開機SIM卡驗證流程圖如圖2所示。

BroadcastReceiver 是消息傳遞、響應渠道[12],本系統通過繼承Service類進行后臺監聽，通過內部類繼承BroadcastReceiver接收系統的短信廣播。Android操作系統在收到短信時系統會發送廣播，此時所有已注冊的BroadcastReceiver檢查注冊時的IntentFilter(過濾器)，是否與發送的Intent相匹配，匹配則調用BroadcastReceiver的onReceiver()方法進行處理。在捕獲系統的短信廣播之后，對短信內容進行提取，并判斷是否為已設置的安全密碼，如果匹配成功，將喚醒名為menu的Activity類來自動回復功能菜單，用戶可以通過任何可以收發短信的手機接收我們系統發出的短信菜單，并且對菜單進行相應功能的回復操作，同時通過對標志位的更改達到調用針對功能菜單序號監聽服務的目的。

對圖像信息和聲音信息的加密原理，借助Java自帶的加密開發包，將文件以輸入輸出流的方式進行讀取，然后在讀取文件的同時對文件執行內部加密算法。為了提高執行效率，引入IO緩沖區，實現每次操縱1 kB大小的數據塊。針對多媒體文件，經過計算分析，提取文件首部的固定長度的數據，通過MessageDigest類獲得摘要算法的實例[13]，指定摘要算法計算其摘要。同時將該摘要值轉化為整型，將每次讀取的文件流加上該值，將每個數據塊轉化為密文。這樣，加密完成后的文件已不能正常讀取，從而實現了對文件的加密處理。在加密完成之后，將摘要值寫入特定配置文件，作為以后判斷多媒體文件在傳輸過程中是否經過篡改的判斷依據。當需要解密的時，可使用與加密相反的算法，讀取摘要文件，借助摘要數據，實現對文件的解密處理。

2 Android 手機防盜取證技術的實現

2.1 錄音取證功能的實現

監聽撥打去電的方法是：撥打電話時，系統將廣播“android.intent.action.NE-W_OUTGOING_CALL” 消 息 ，對該消息關聯 Receiver即可截獲到撥打電話事件。相關的權限為“android.permission.PROCESS_OUTGOING_CALLS”。

由于錄音時間較長，所以我們采用另外啟動一個線程來執行錄音操作，將錄音后的文件以.amr的格式存儲到/sdcard/下，調用系統內部的加密算法進行加密并產生摘要，將處理后的加密文件和摘要共同以附件的形式發送到已綁定的郵箱內，作為以后取證和解密的備份。

核心代碼如下：

Intent intent = getIntent();

String Number = intent.getStringExtra("Number");

Intent intentDial = new Intent(Intent.ACTION_CALL,Uri.parse("tel:"+Number));

startActivity(intentDial);

2.2 拍照取證功能的實現

當調用此功能時，首先初始化相機，然后調用照相方法，并判斷是否已有名為MyPhotos的文件夾，若無則創建文件夾，將抓拍的照片存儲到此文件夾中，然后調用加密算法，進行加密處理，并產生摘要，將處理后的加密信息和摘要以附件形式發送到綁定郵箱內。

核心代碼如下：

mSurfaceView=(SurfaceView)findViewById(R.id.camera); mSurfaceView.setOnClickListener(this);

mSurfaceHolder=mSurfaceView.getHolder();

mSurfaceHolder.addCallback(this);

2.3 獲取最新通話記錄的實現

Android平臺上的通話記錄是以Content Provider的形式存儲在手機上的，因此需要使用ContentResolver來查詢通話記錄，返回Cursor對象。

核心代碼如下：

Final Cursor cursor = cr.query(CallLog.Calls.CONTENT_URI,new String[]

{

CallLog.Calls.NUMBER,

CallLog.Calls.CACHED_NAME,

CallLog.Calls.TYPE,

CallLog.Calls.DATE

},null,null,

CallLog.Calls.DEFAULT_SORT_ORDER);

cursor.getCount();

2.4 GPS定位的實現

位置服務又稱定位服務或基于位置的服務,融合了GPS定位、移動通信、導航等多種技術,提供了與空間位置相關的綜合應用服務。Android平臺提供了位置服務的API,在開發過程中主要用到Location Manager和Location Providers兩個對象[14-16]。因此通過調用系統的Location Manager 來獲取地理位置等相關信息。調用GPS需要添加的權限為。

核心代碼如下：

LocationManager locationManager = (LocationManager)Function05GPSLocation.this.getSystemService(Context.LOCATION_S ERVICE);

locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER,0,0,new TestLocationListen-er());

3 部分功能測試

3.1 錄音取證功能測試

發送短信至受控手機，可以進行錄音取證測試。取證內容將直接發送至綁定郵箱當中，供取證時下載使用。郵件顯示內容如圖3所示。

圖3 錄音取證功能郵件查看圖

3.2 拍照取證功能測試

發送短信至受控手機，進行抓拍取證，取證內容將直接發送至綁定郵箱當中，供取證時下載使用。郵件顯示內容如圖4所示。

圖4 照片取證功能郵件查詢圖

3.3 獲取最新通話記錄功能測試

發送短信至受控手機，進行獲取由受控手機回復的最新通話記錄信息。同時將通話記錄上傳至綁定郵箱。獲取通話記錄的測試結果如圖5所示。

圖5 獲取最新通話記錄功能測試

在郵件中接收的內容如圖6所示。

3.4 GPS定位功能測試

發送短信至受控手機，可以進行GPS位置查詢的測試，收到由受控手機回復的當前GPS經度緯度數據。獲取GPS信息如圖7所示。

圖6 郵件接收圖

圖7 GPS定位功能測試圖(監控端-受控端)

4 結 語

本文從Android的廣播機制、開機對SIM卡驗證，后天監聽等多個角度分析了Android 手機防盜追蹤機制，并針對具體的安全功能給出了詳細的實現過程及核心代碼，本系統為丟失手機用戶找回手機提供了重要線索，具有廣泛的應用前景和重要的實踐意義。

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·名人名言·

沒有實驗，任何新的東西都不能深知。

——培根