android应用能耗漏洞的静态分析

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1、中文图书分类号：TP31密级：公开UDC：004学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：Android应用能耗漏洞的静态分析论文作者：姜皓学科：计算机技术指导教师：杨红丽论文提交日期：2016年06月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP31学号：S201307164密级：公开北京工业大学工程硕士学位论文（全日制）题目：Android应用能耗漏洞的静态分析英文题目：THESTATICANALYSISOFANDROIDAPPLICATIONENERGYBUGS论文作者：姜皓学科专

2、业：计算机技术研究方向：计算机软件技术申请学位：工学硕士专业学位指导教师：杨红丽副教授所在单位：计算机学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学摘要摘要随着移动互联网技术的迅速发展，Android手机以其强大的功能为人们的日常生活提供便捷的服务。然而Android手机的电池能源非常有限，应用的耗电行为将直接影响电池的工作时间，尤其是应用出现能耗漏洞时，电量将严重消耗，因此Android应用的能耗漏洞问题受到研究者的广泛关注，然而现有分析方法还存在很多不足，例如大多分析方法没有全面考虑应用的上下文过程，检测的准确率有待提

3、高。在本文中，我们将能耗漏洞划分为资源泄漏与布局能耗缺陷两类，资源泄漏指的是应用在占用系统资源时阻碍手机进入空闲状态，导致电量的持续消耗；而布局能耗缺陷是指布局结构定义不良，导致手机在绘制布局时消耗更多CPU、内存资源，导致无意义的电量消耗。针对以上两类能耗漏洞，我们开发了一个静态应用分析检测（SAAD）工具，能够对Android应用的能耗漏洞进行上下文敏感的分析与检测。对于资源泄漏问题，我们首先对APK文件进行反编译生成Dalvik字节码文件，然后利用字节码静态分析工具SAAF从Dalvik字节码文件构建出程序模型，在这个程序模

4、型的基础上，我们设计并实现了组件调用分析、过程内、过程间及有效路径的分析方法，在此基础上完成组件生命周期内的资源泄漏检测。对于布局能耗缺陷，我们利用源码分析工具Lint对Android应用布局文件的分析结果，从中整理抽取出可能的能耗缺陷信息。我们用已开发的分析工具检测了64个Android应用，资源泄漏和布局能耗缺陷的准确率分别为86.67%和76.27%，实验结果表明框架能够有效检测出Android应用中能耗漏洞。关键词：Android应用；能耗漏洞；静态分析；资源泄漏；布局能耗缺陷-I-AbstractAbstractWith

5、therapiddevelopmentofMobileInternettechnology,thesmartphoneofAndroidwithitspowerfulfunctiontoprovidepeopleconvenientservicefortheirdailylives.However,thebatteryenergyofsmartphoneislimited,thepowerconsumptionofapplicationswilldirectlyaffecttheworkingtimeofthebattery,es

6、peciallythereareanyenergybugsinapplications,batteryenergywillbeaseriousdrain.Therefore,theenergybugsofandroidapplicationsaregreatlyconcernedbyresearchers,however,thecurrentworkhasmanyshortcomings,suchasmostanalysisdidnotfullyconsiderthecontextprocedureofapplication,co

7、nsequently,theaccuracyofdetectionneedstoimprove.Inthispaper,energycanbedividedintotwotypes,resourceleakandenergydefectinlayout.Resourceleakmeansanyresourcesappliedbyapplicationbeforereleasingwillhindersystemintoanidlestate,resultinginenergysustainableconsumption;andth

8、elayoutenergydefectisanydefinitionpoorinlayoutstructureinducedbysmartphoneconsumemoreCPUandmemoryresourcesindrawinglayout,wh