海量移动应用签名平台的研究与设计

• 作 者: 张煜
• 出 处: 北京邮电大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 安全认证 数字签名 海量数据 调度系统 调度算法

随着移动互联网的高速发展,移动应用在给人们的日常生活带来极大方便的同时,出现了越来越多的安全威胁,安全事件逐年递增。由于目前没有权威机构对移动应用进行安全认证,在出现安全问题时,应用开发者、应用商店和用户三者之间的责任界定模糊,出现越来越多的责任纠纷。作为移动应用的主要获取渠道,应用商店有责任对其上架的应用进行安全审查,确保应用质量。因此,对海量移动应用进行安全认证成为应用商店亟待解决的问题。主流的安全认证技术包括数字证书和数字签名。数字证书的通信双方均需要从权威机构获取证书并保存在本地,增大了维护的成本。相比于数字证书,数字签名无需进行密钥协商、明文加密以及数字证书的维护工作,额外的开销较小。由于应用商店所维护的移动应用具有大规模海量的特点,从其物理计算资源有限的角度出发,使用数字证书技术会增大安全认证的开销,因此数字签名技术更适用于应用商店海量移动应用的安全认证,迫切需要在海量移动应用签名领域进行深入研究。本文主要从APK高效签名技术、海量移动应用签名任务调度以及大规模移动应用签名效率提升等几个方面的问题展开,在此基础上设计并实现了一套能够对海量移动应用进行高效签名的系统。本文主要工作建立在对Android应用签名机制的研究和对任务调度技术的深入分析之上。首先,对移动应用的安全现状进行分析,由移动应用安全认证的实际问题出发,结合应用商店海量数据的需求和现有签名方式效率低下的问题,引出对海量移动应用进行签名的必要性和重要意义。接下来对恶意应用的形成方式和被篡改应用的文件变化进行分析,从签名算法的鲁棒性和效率出发,提出一种基于二次签名方式的签名方法,在此基础上构造签名引擎,缩短对单一 APK文件进行签名所需的时间,提高签名效率。对于大规模移动应用签名的场景,本文设计了基于分布式架构的任务调度系统,用于海量签名任务的高效调度。结合移动应用高速发展的趋势,对已构建的签名平台的执行效率进行分析,提出一种基于资源池的人工鱼群算法,应用于签名平台,以应对高并发的海量移动应用签名任务。最后,设计并实现了海量移动应用签名平台,通过测试分析,验证系统的可用性,能够有效地提高海量移动应用签名任务的执行效率。