[論文レビュー] Google Android: A State-of-the-Art Review of Security Mechanisms

Asaf Shabtai, Yuval Fledel+3 more|ArXiv.org|Dec 27, 2009

Advanced Malware Detection Techniques参考文献 34被引用数 74

ひとこと要約

この論文は、Google Androidフレームワークの包括的なセキュリティ評価を提示し、5つの高いリスクを特定し、それらを軽減するための標的型防御メカニズムを提案している。質的リスク分析を用いて、著者は既存のセキュリティ制御を評価し、進化するマルウェアやシステムレベルの攻撃からAndroidデバイスを強化するための高度なメカニズムを提案している。

ABSTRACT

Google's Android is a comprehensive software framework for mobile communication devices (i.e., smartphones, PDAs). The Android framework includes an operating system, middleware and a set of key applications. The incorporation of integrated access services to the Internet on such mobile devices, however, increases their exposure to damages inflicted by various types of malware. This paper provides a comprehensive security assessment of the Android framework and the security mechanisms incorporated into it. A methodological qualitative risk analysis that we conducted identifies the high-risk threats to the framework and any potential danger to information or to the system resulting from vulnerabilities that have been uncovered and exploited. Our review of current academic and commercial solutions in the area of smartphone security yields a list of applied and recommended defense mechanisms for hardening mobile devices in general and the Android in particular. Lastly, we present five major (high-risk) threats to the Android framework and propose security solutions to mitigate them. We conclude by proposing a set of security mechanisms that should be explored and introduced into Android-powered devices.

研究の動機と目的

• Androidソフトウェアフレームワークの初期導入時におけるセキュリティポジションを分析すること。
• ユーザーのデータやシステム整合性を損なう可能性がある、深刻な脆弱性や高いリスクの脅威を特定すること。
• Androidの文脈において、学術的および商業的スマートフォンセキュリティソリューションの現状を評価すること。
• Android搭載デバイスに特化した、高度なセキュリティメカニズムのセットを提案すること。
• 証拠に基づいたリスク評価と防御推奨事項を通じて、将来のAndroidシステムの強化を導くこと。

提案手法

• Androidフレームワークに対する脅威を評価するための体系的で質的なリスク分析を実施すること。
• 攻撃可能性と影響度に基づいて、特定された脆弱性を、システムまたはデータ損傷の可能性にマッピングすること。
• モバイルプラットフォーム向けの現在の学術的および商業的セキュリティソリューションを調査すること。
• Androidにおける適用性と有効性に基づいて、防御メカニズムを分類・評価すること。
• 最も深刻な脅威を軽減するための、5つの標的型セキュリティソリューションを設計・提案すること。
• 発見事項を統合し、将来のAndroidデバイスの強化のための推奨されるセキュリティ強化フレームワークを構築すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Androidフレームワークがリリースされた際、最も深刻なセキュリティ脅威は何か？
• RQ2 Androidに実装された既存のセキュリティメカニズムは、モバイルセキュリティ分野の最先端のソリューションと比べてどうか？
• RQ3 Androidアーキテクチャ内のどの脆弱性が、ユーザーのデータやシステム整合性に対して最も高いリスクをもたらすか？
• RQ4 Androidにおける高いリスクの脅威を効果的に軽減できる防御メカニズムは何か？
• RQ5 将来のAndroidデバイスに検討・統合すべき新しいセキュリティメカニズムは何か？

主な発見

• Androidフレームワークに、特権昇格、不正なデータアクセス、不適切なプロセス間通信といった5つの主要な高リスク脅威が特定された。
• 分析の結果、Androidのパーミッションモデルは存在するが、特定の種類の悪意ある行動を防止するには不十分であることが判明した。
• 多くの既存のセキュリティソリューションが、Androidの独自のアーキテクチャや実行モデルに適合していないか、不十分であることが判明した。
• 本研究は、静的および動的解析、ランタイム監視、アクセス制御の強化を組み合わせたレイヤード防御戦略が不可欠であると結論づけた。
• サンドボックス強化、パーミッションの細分化、ランタイム整合性チェックの統合について、具体的な推奨事項が提示された。
• 著者らは、将来的なAndroidバージョンにおいて、行動ベースの検出や安全なコンponent隔離といった予防的セキュリティメカニズムの導入が不可欠であると強調した。