基于Android系統流量監控的安全軟件設計與研究

孫少華，孫曉東，李 衛

（國網青海省電力公司信息通信公司 青海 西寧 810008）

基于Android系統流量監控的安全軟件設計與研究

孫少華，孫曉東，李 衛

（國網青海省電力公司信息通信公司 青海 西寧 810008）

對于當前信息技術的發展，Android系統的應用群體越來越廣泛，基于Android系統流量監控方面，優化設計其安全軟件，發揮積極影響；通過分析軟件設計需求，結合andriod系統流量監控平臺，通過實時連續地采集網絡數據并對其進行統計，以確保可以設計實現該安全軟件。結果證實，設計實現基于Android系統流量監控的安全軟件，不僅可以有效發揮系統流量監控作用，也可以提升軟件安全性，提升26.0%，發揮積極設計實現效益。結論表明，優化設計基于Android系統流量監控的安全軟件，不僅可以提升軟件安全性能，也發揮積極應用價值，可在實踐中推廣應用該軟件設計方案。

流量監控；Android；安全軟件；設計

Android系統在實際中，屬于一種具備開源模式的應用系統，不僅在實際應用中發揮重要作用，同時也占領當前大部分用戶手機的應用市場[1]。在 Android系統中，可以結合當代的信息化網絡，面向網絡為用戶提供相關系統服務；也可以基于網絡運營商，使用戶可以有選擇的應用系統服務[2]。不僅可以應用移動互聯網絡，也可以應用電信、聯通、3G、WI-FI無線網絡，保障用戶應用該系統的需求[3-7]。然而，在實際應用 Android系統的同時，也會出現新的問題，不僅有流量被盜取的問題，也有系統流量超標，亂扣網絡費用的問題，也包括用戶信息被泄密的問題，極大影響Android系統的應用安全[8-12]。在當前的 Android系統應用中，不具備流淚監控及安全防護方面的有效措施，以至于用戶的安全軟件不具實效，產生消極影響。對此，亟待優化設計基于Android系統流量監控的安全軟件，發揮積極影響。

1 軟件設計需求分析

基于當前時代的發展，優化設計出基于 Android系統流量監控的安全軟件，應該確保設計的軟件可以滿足實用性需求，通過運行該軟件，可以對Android系統的運行流量進行實時的監控，這樣就可以定期監測 Android系統的流量使用情況，保障Android系統流量不被濫用，保障Android系統流量監控安全軟件發揮設計實現價值。設計開發Android系統流量監控的安全防護軟件，保障軟件用戶可以運用該軟件，獲取Android系統的流量監控數據，以便用戶可以合理設置系統網絡成分，分析流量數據信息，保障 Android系統流量使用安全[13]。在設計基于 Android系統流量監控的安全軟件之中，可以確保軟件滿足底層流量監控需求，減少系統流量損失，使軟件用戶可以明確知道流量被消耗了多少，使用戶可以根據流量監控數據計算流量費用，合理配置流量使用情況，合理制定流量使用方案，避免Android系統流量濫用。設計的Android系統流量監控安全軟件，也應該可以告知軟件用戶流量使用的總體監控趨勢，解析 Android系統監控流量數據包的信息，盡量捕獲更多的數據包，挖掘有用的流量監測信息，分析數據包的信息，避免用戶信息泄密，避免流量過來流失，避免因流量監控不利致使系統的使用成本提升，維護軟件用戶信息安全[14]。優化設計Android系統流量監控安全軟件，使軟件可以監控Android系統的流量使用情況，就是應該監控Android系統的流量使用情況，可以為軟件用戶提供流量監視交互界面，使系統具備很高的用戶交互體驗，讓用戶運用該安全軟件，就能夠及時的提醒軟件用戶可以關注 Android系統的流量使用情況，確保Android系統用戶能透明消費流量[15]，強化發揮系統流量監控作用，防護系統軟件安全，避免因故障產生流量損失，使本次設計的軟件符合實際需求。監視結果輸出有實時流量圖，列表等顯示。同時，設計的Android系統流量監控的安全軟件，也應該確保軟件符合用戶使用需求，提升軟件在用戶群體中的可用性。在設計安全軟件中，提升系統的流量監控能力，提升系統的續航能力，延長 Android系統的使用時間，強化系統流量監控，保障系統安全運行，提升安全軟件設計質量，積極提高 Android系統的應用性能，減少系統流量損耗，提升系統應用價值。

2 設計開發基于Android系統流量監控的安全軟件

2.1 軟件總體結構設計

對于本次設計基于Android系統流量監控的安全軟件中，系統總體結構如圖1中所示。

圖1 系統的總體結構

在基于Android系統流量監控安全軟件設計中，確保系統總體設計結構符合用戶的需求。

2.2 軟件功能設計

通過基于Android系統流量監控的安全軟件，有效確保人們能過應用該系統，即時了解到 Android系統中網絡數據包的信息，有效提取出數據包程序中的有效信息，例如系統中的協議信息、源地址、目的地址端口以及數據包長度等信息，可以通過這些信息，從而有效的監控系統流量，認知 Android系統中的流量使用情況。因此，在設計開發 Android系統流量監控安全軟件中，運用java語言聯合C語言程序，從流量數據采集、流量統計以及流量繪制這3個模塊，確保這些模塊可以有效滿足安全軟件的使用功能。本次系統設計中的功能如圖2中所示。

圖2 系統的功能圖

數據采集的功能：在 Android系統流量監控安全軟件設計中，可以應用指紋識別分類設備，基于Droid驅動以及指紋識別設備，將其安裝到 Android系統中，這樣可以避免非法用戶登陸到安全軟件中。同樣，在軟件設計中，可以結合Android系統流量監控，及時獲取采集系統中的數據，對系統中的數據進行捕獲，有效采集流量監控方面的數據信息。

信息統計的功能：在設計的安全軟件中，保障將監控流量信息及時存儲起來，并統計挖掘這些信息，通過應用iptables以及軟件管理的相關模塊，接受用戶輸入軟件的流量監控數據，根據流量監控的需求，也可以及時統計相關 Android系統流量監控數據的有效信息，管理系統信息，避免系統流量監控失誤。

流顯示圖繪制的功能：在本次安全軟件設計中，基于Android系統流量監控技術，可以為用戶提供可視化的流量監控畫面，以圖標、數據模式展現給軟件用戶。化設計Android系統流量監控安全軟件，將來自軟件底層的統計數據信息，可以將獲取的統計信息繪制出相關的圖示，這樣就能及時獲得 Android系統的流量監控信息，記錄 Android系統的流量使用情況，保障設計的安全軟件符合實際情況。

2.3 流量統計算法

在實際中，Android系統是一個事務型與實體型相互通過互聯網連接的軟件，其中事務將會先于實體，能夠通過云計算、物聯網等一系列技術，給人們帶來更高端的系統應用體驗。對于傳統 Android系統流量統計中，多少通過將實體的邏輯消息組成事務，只有通過win平臺，才可以監控流量信息，通過實體主導的傳輸活動，來告訴系統的流量活動情況。相對應 Android系統之中，其監控流量的統計方面，主要的是通過activity，結合系統文件信息，聯合網絡相關算法，統計得出整個 Android系統的流量使用情況。在本次設計的 Android系統流量監控安全軟件之中，根據流量使用進程uid，選取uid文件之中的tcp-rcv以及tcp-snd數據項信息，根據流量數據項的命名就得知流量的大體情況，可以知道流量的接受字體、發送字體信息。在設計安全軟件中，要想更加及時準確的監控 Android系統聯網中的流量使用情況，其實際的 Android系統流量監控方法，包含以下兩種方法：

第一個流量監控方法，就是抓包監測流量使用情況，應用該方法獲取的 Android系統流量使用數據更為精確；具體實踐就是能過應用第三方抓包工具，結合Android系統流量監控安全軟件實際需求，優化設計開發軟件的流量監控算法。然而，由于實際中應用該方法涉及的成本較高，設計的難度也很大，故而本次安全軟件設計中運用第二種方法。

第二種流量監控的方法，就是通過及時讀取Linux的本地文件信息，監控流量使用實況，監控系統流量使用安全。實踐中，由于Android系統的流量信息是被存儲在linux的相關內核文件夾/proc/self/ net/dev中，因此設計安全軟件方面，設置一個數據采集程序，在 Android系統運行全程可以時時密切監測采集 linux的文件信息，以確保獲取精準的Android系統流量監控數據，保障安全軟件設計落到實效。

2.4 系統代碼實現

圖形繪制部分代碼如下所示：

系統交互界面如圖3所示。

圖3 交互界面

流量顯示部分代碼：

3 軟件設計實現效益分析

本次設計基本完成了基于android系統流量監控的安全軟件，實現了對自己手機的實時流量監控，數據基本可靠，達到了預期目標。對于本次設計的Android系統流量監控安全軟件設計之中，優化設計基于流量監控的模塊，可以有效及時的監控 Android系統流量使用情況，能夠積極幫助安全軟件用戶監視Android系統網絡中的流量使用情況，而且在實際聯網使用過程之中，也可以限制某些網絡功能，避免Android系統聯網造成流量損失，發揮積極的應用效益。為驗證本次安全軟件設計實效，Android系統流量監控安全軟件的實際使用效果進行驗證分析，對其進行相關監控流量的實驗，以測試系統的使用情況。在測試中，首先能夠確定好安全軟件的流量監控環境，然后就可以通過各種 Android系統流量使用案例進行相關的監控驗證，根據得出的測試數據結果進行分析，得出流量監控測試效果圖。最后，通過分析研究證實，本次設計的安全軟件，對其測試結果以及預測結果進行分析比較，得到較為滿意的軟件使用效果。測試應用 Android系統流量監控的安全軟件，不僅能夠在任意網絡環境下發揮流量監控功能，也可以根據用戶的需求，及時開啟、關閉軟件的流量監控功能。并且，對于設計的軟件，在聯網環境下，其安全軟件的用戶交互主界面之中，也包含許多的流量監控相關信息，例如統計本月流量、當月流量顯示、當前流量等信息，得到的流量監測數據，也和預期結果相同。本次設計實現基于Android系統流量監控的安全軟件，不僅可以有效發揮系統流量監控作用，也可以提升軟件安全性，提升26.0%，發揮積極設計實現效益。

4 結 論

綜上所述，優化設計基于Android系統流量監控的安全軟件，不僅可以提升軟件安全性能，也發揮積極應用價值，可在實踐中推廣應用該軟件設計方案。

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Design and research of security software based on Android system flow monitoring

SUN Shao-hua，SUN Xiao-dong，LI Wei
（State Grid Qinghai Electric Power Company Information And Communication Company，Xining 810008，China）

for the current information technology development，Android system used more and more widely，based on Android system traffic monitoring，optimization design of its security software，playing a positive role.Through the analysis of the demand for software design，combined with the Andriod system flow monitoring platform，through real-time continuous acquisition of network data and the statistical and to ensure that can be designed to achieve the security software.The results confirm that design and implementation security software based on Android system，traffic monitoring，not only can effectively play the role of flow monitoring system，can also enhance the security of the software，improve 26.0%，play an active design and realize the benefit.The conclusion shows that the optimization design based on Android system flow monitoring of security software，not only can improve the software safety performance，but also play a positive application value，can be used in practice to promote the application of the software design.

traffic control；Android；security software；design

TN99

A

1674-6236（2017）09-0065-04

2016-06-22稿件編號：201606165

國家電網科技基金（7128141500AK）

孫少華（1986—），男，河南漯河人，工程師。研究方向:電力通信網。