Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-08T12:21:17Z
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Previous issue date: 2016-03-04 / FACEPE / Implicit or indirect control flow allows a transfer of control to a procedure without having
to call the procedure explicitly in the program. Implicit control flow is a staple design pattern
that adds flexibility to system design. However, it is challenging for a static analysis to compute
or verify properties about a system that uses implicit control flow.
When a static analysis encounters a procedure call, the analysis usually approximates
the call’s behavior by a summary, which conservatively generalizes the effects of any target of
the call. In previous work, a static analysis that verifies security properties was developed for
Android apps, but failed to achieve high precision in the presence of implicit control flow.
This work presents static analyses for two types of implicit control flow that frequently
appear in Android apps: Java reflection and Android intents. In our analyses, the summary
of a method is the method’s signature. Our analyses help to resolve where control flows and
what data is passed. This information improves the precision of downstream analyses, which no
longer need to make conservative assumptions about implicit control flow, while maintaining the
soundness.
We have implemented our techniques for Java. We enhanced an existing security analysis
with a more precise treatment of reflection and intents. In a case study involving ten real-world
Android apps that use both intents and reflection, the precision of the security analysis was
increased on average by two orders of magnitude. The precision of two other downstream
analyses was also improved. / Fluxo de controle implícito, ou indireto, permite que haja uma transferência de controle para um procedimento sem que esse procedimento seja invocado de forma explícita pelo programa. Fluxo de controle implícito é um padrão de projeto comum e bastante utilizado na prática, que adiciona flexibilidade no design de um sistema. Porém, é um desafio para uma análise estática ter que computar e verificar propriedades sobre um sistema que usa fluxos de controle implícito. Quando uma análise estática encontra uma chamada a uma procedimento, geralmente a análise aproxima o comportamento da chamada de acordo com o sumário do método, generalizando de uma forma conservadora os efeitos da chamada ao procedimento. Em trabalho anterior, uma análise estática de segurança foi desenvolvida para aplicações Android, mas falhou em obter uma alta precisão na presença de fluxos de controle implícito. Este trabalho apresenta uma análise estática para dois tipos de fluxos de controle implícito que aparecem frequentemente em aplicações Android: Java reflection e Android intents. Nas nossas análises, o sumário de um método é a assinatura do método. Nossas análises ajudam a descobrir para onde o controle flui e que dados estão sendo passados. Essa informação melhora a precisão de outras análises estáticas, que não precisam mais tomar medidas conservadoras na presença de fluxo de controle implícito. Nós implementamos a nossa técnica em Java. Nós melhoramos uma análise de segurança existente através de um tratamento mais preciso em casos de reflection e intents. Em um estudo de caso envolvendo dez aplicações Android reais que usam reflection e intents, a precisão da análise de segurança aumentou em duas ordens de magnitude. A precisão de outras duas análises estáticas também foi melhorada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/17637 |
| Date | 04 March 2016 |
| Creators | SILVA FILHO, Paulo de Barros e |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/8363311591355199, D’AMORIM, Marcelo |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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