基于Android平臺的二維碼入侵檢測研究

◆王夢迪 馬 丁

（中國人民公安大學信息工程與網絡安全學院 北京 100038）

基于Android平臺的二維碼入侵檢測研究

◆王夢迪 馬 丁

（中國人民公安大學信息工程與網絡安全學院 北京 100038）

快速發(fā)展的互聯(lián)網和智能手機的巧妙結合給手機頻繁地遭受到各種惡意程序的侵害提供了可能。目前，越來越多的商家通過讓顧客掃描二維碼來參與到相應的活動中，但是很多別有用心的人會向二維碼中注入一些惡意網站的信息，使用戶的利益遭受損失。本文介紹了一種基于Android平臺的二維碼入侵檢測研究的方法，會使用戶在掃面二維碼后彈出提醒，幫助用戶識別惡意網站。

Android；智能手機平臺二維碼；惡意網站

0 引言

中國互聯(lián)網絡信息中心（CHINA INTERNET NETWORK INFORMATION CENTER）于2016年1月在北京發(fā)布了《中國互聯(lián)網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》[1]，報告表明：截止至2015年12月，中國互聯(lián)網用戶中使用手機作為上網工具的人數已經達到6.20 億，與去年同期相比，手機網民新增6303 萬人。互聯(lián)網和手機的結合，已經成功塑造了一個全新的社會生活形態(tài)，它正潛移默化地改變著所有移動網民日常的生活。根據數據分析，手機作為時下最為便攜的上網設備，正逐漸替代電腦，成為互聯(lián)網的重要載體。

手機借助互聯(lián)網改變了網民的日常生活，信息之間的傳遞變得簡明、快捷，依托市場應運而生的二維碼，在為人們帶來便利的同時，也存在一定的安全隱患。

對廣大普通的手機用戶來說，用手機去掃描那些無法得知具體內容及發(fā)布者身份的二維碼，就變得具有危險性了。本文基于保護移動互聯(lián)網用戶隱私的目的，以Android平臺為基礎，介紹了一種檢測方法，以防范惡意二維碼的入侵。

1 Android平臺的構架

Android的主要構架包括操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應用軟件[2]，它最大的特點就是具有真正意義上的開放性，它的開放性保證了Android平臺不會對移動產業(yè)的創(chuàng)新產生任何阻礙。Android平臺的應用軟件統(tǒng)一使用Java語言作為編程語言。Android平臺的構架如圖1所示。

圖1 Android平臺的構架

（1）應用程序（Applications）

Android本身的配置會搭載一些主要程序，常見的有日歷、瀏覽器、通訊錄、地圖、email客戶端等，編程語言皆采用java語言。

（2）應用程序框架（Application framework）

Android的開發(fā)人員具有和核心應用相同的框架API訪問權限。在應用的使用中加入安全性約束。

（3）庫（Libraries）

Android的系統(tǒng)中含有一整套C/C++庫，被用來構建Android系統(tǒng)內部種類繁多的組件。

Android Runtime內含了一整套核心的數據庫，java語言的眾多功能皆基于此。Android的每一個程序都運行在自己設定的進程當中。

（4）Linux內核（Linux kernel）

Linux內核是用來提供底層服務的，可實現(xiàn)的功能包括安全問題、系統(tǒng)內部存儲的管理和網絡對戰(zhàn)等。該內核的另一個作用是提供了一個屏蔽層，主要用于屏蔽硬件和上層軟件。

2 二維碼

基于技術門檻低這一特征，黑客們可以在二維碼中任意植入各種不法信息，然后再通過地推，互聯(lián)網廣告等多種途徑來提高相關二維碼的掃描量。在掃描二維碼的時候，用戶需要多加小心。

2.1 二維碼的定義

二維條碼[3]（簡稱二維碼）（2-dimensional bar code）以二維方式來記錄具體數據符號信息。它將要傳達的信息以約定的編碼方式表現(xiàn)成黑白圖形。它以圖象輸入或光電掃描的形式來實現(xiàn)識讀以及所需信息的獲取[4]。

2.2 二維碼的功能

（1）二維碼可以實現(xiàn)網站跳轉的功能。將網址等信息轉換為二維碼形式，用戶掃描后即可進入相關頁面。比如：新浪微博、微信和淘寶等很多的網站、公司或者商店都實現(xiàn)了掃一掃即可輕松進入的功能，極大程度上方便了用戶的使用。

（2）二維碼可以實現(xiàn)推送廣告的功能。對于以音頻或視頻形式展現(xiàn)的視覺廣告，將其轉換為二維碼后進行投放，網民掃描后即可觀看。地鐵或者公交車上隨處可見的二維碼就可以實現(xiàn)這種功能，將廣告植入到人們生活的各個方面，實現(xiàn)真正的廣而告之。

（3）二維碼可以實現(xiàn)防偽溯源的功能。通過對商品進行掃碼，用戶能夠查看其生產日期、生產地、生產商和商標等相關信息。目前，給動物佩戴二維碼耳標已經被廣泛應用，通過對二維碼耳標進行掃描，消費者能夠探知生產，運輸和銷售的整個鏈條，從而保證了消費者餐桌上的肉類質量的安全可靠，讓消費者放心。

（4）二維碼可以幫助商家進行優(yōu)惠促銷的活動。很多外賣電商都推出了此項服務功能，只要掃描商家提供的二維碼，就可以獲得不同程度的打折劵，提高了自己的市場競爭力的同時，也吸引了很多潛在用戶訂購外賣。

（5）二維碼可以實現(xiàn)手機支付的功能。目前第三方支付以及很多銀行都已實現(xiàn)移動支付功能。現(xiàn)如今，很多便利店都提供了這項服務，只要通過掃一掃，就可以跳轉至手機的支付寶頁面，實現(xiàn)支付功能。

（6）二維碼可以實現(xiàn)信息獲取的功能。通過掃描相應的二維碼，用戶就可以得到公司信息、個人的名片信息、WIFI的密碼等信息。現(xiàn)如今，很多咖啡廳都已經開啟了這個服務，只要掃描貼在桌角的二維碼，就可以獲取店內的WIFI密碼，實現(xiàn)免費上網的功能，滿足了顧客的上網需求。

2.3 二維碼的特點

（1）存儲的容量比較大，編碼的密度高。主要是通過垂直方向上的堆積來提高存儲密度。它可以存儲幾千個字節(jié)，極大地提高了信息量級。它可以通過很小的一塊圖形符號來表示大量的信息，其編碼密度比起一維條碼要高的多。（2）糾錯能力強。當要讀取的二維碼圖像有局部污損或者稍有不清晰時，利用二維碼的糾錯能力，同樣可以正確識讀信息。（3）編碼范圍廣泛。在一維碼原有的基礎上，還能編輯更多的資料，比如文字、圖片、音樂等信息。（4）可引入加密機制[5]。通過一些特殊的算法，對原始的數據加密后再表示成對應的二維碼。這樣，掃描二維碼之后，用戶得到的也只是加密之后的文件，并非原文，只有通過相對應的算法才能得到原文件。

2.4 二維碼的解碼

二維碼有很多種類，日本企業(yè)研制的QR碼目前在我國較為普遍。本文展示一種QR碼的解碼方法，核心代碼的展示如下：

3 實驗步驟及結果

3.1 實驗步驟

（1）首先掃描二維碼，然后對二維碼進行解碼；

（2）在對返回的信息中提取URL信息；

（3）將從信息中提取出來的URL地址和數據庫中的URL地址進行對比，分析其是否為惡意的鏈接。

3.2 主要代碼

3.3 實驗結果

用測試機掃描二維碼進行測試，結果顯示如下圖。如果在對二維碼進行解碼后，返回的信息當中不包含惡意的URL地址，則如圖2所示；如果在對二維碼進行解碼后，返回的信息中包含惡意的URL地址，則如圖3所示。