网络空间安全前沿技术丛书·悄无声息的战场：无线网络威胁和移动安全隐私

移动网络终端和应用已经成为人们日常生活不可缺少的一部分, 每天都对人们的生活起着至关重要的作用. 但这些终端和应用也是一把双刃剑，随着科技的不断发展，我们已经发现越来越多的通过移动设备和网络应用进行犯罪的活动，比如说手机短信诈骗. 随着移动终端和应用的爆发式增长，它们所访问的数据库和个人信息库请求也在爆发式的增长，因此如何保证个人信息和隐私的安全已经成为当今社会一个不可忽视的课题.

目录
第1章通过WiFi追踪他人
摘要
关键词
1.1设备关联扫描概述
1.2需要的硬件和软件
1.3结论
参考文献
第2章移动安全及隐私
摘要
关键词
2.1概要
2.2移动安全面临的威胁
2.2.1应用层威胁
2.2.2Web层威胁
2.2.3网络层威胁
2.2.4物理层威胁
本书的内容结构
参考文献
第3章移动安全——从业者的观点
摘要
关键词
致谢
3.1移动安全
手机使用的全球增长
3.2原则
3.3应用商店
3.4合法应用程序
3.4.1应用程序容器化
3.4.2软件水印
3.5身份管理问题
3.6隐私
3.6.1对隐私的需求
3.6.2隐私的含义
3.7漏洞
3.8威胁
3.8.1基于应用程序的威胁
3.8.2基于互联网的威胁
3.8.3网络威胁
3.8.4物理威胁
3.8.5旅行威胁
3.8.6无意的数据泄露
3.9风险
3.10移动应用程序开发机构的移动安全策略
3.10.1体系结构
3.10.2基本设备管理
3.10.3安全软件开发生命周期
3.10.4数据验证
3.11缓解措施
3.11.1渗透缓解措施
3.11.2旅行缓解措施
3.12移动安全技术控件
3.12.1密码、口令和生物识别
3.12.2加密
3.12.3虚拟专用网
3.12.4用户培训
3.12.5越狱和破解
3.12.6补丁
3.12.7资产管理
3.12.8移动设备管理
3.12.9移动应用管理
3.12.10远程跟踪与擦除
3.12.11防病毒或反恶意软件
3.12.12传输安全
3.12.13移动设备使用控制
3.12.14内存
3.12.15跨境数据窃取
3.12.16监管保留
3.13取证
3.14总结
3.15移动设备安全资源
参考文献
术语
关于作者
第4章移动安全——终端用户是系统中最薄弱的环节
摘要
关键词
4.1定义： “互联网络”的安全
4.2智能手机漏洞的增长
4.3企业网络安全
4.4个人网络安全
4.5结论
参考文献
第5章老年移动设备用户的网络悟性
摘要
关键词
致谢
5.1概要
5.1.1贡献
5.1.2章节概要
5.2调查设计
5.3结果和讨论
5.4情景犯罪预防方法
5.5结论
参考文献
第6章移动设备在提高警务系统效率和效益方面所发挥的作用
——从业者的观点
摘要
关键词
6.1概要
6.2交互式巡警系统
6.3能力
6.3.1信息管理与知识交流权限模型的局限性
6.3.2智能个人助理
6.3.3通信
6.3.4拘留管理
6.3.5情景意识
6.3.6生物特征
6.4结论
参考文献
补充阅读材料
第7章基于监督学习检测安卓上的恶意软件
摘要
关键字
致谢
7.1权限的背景介绍
7.2恶意软件概述
7.2.1恶意软件技术
7.2.2恶意软件检测工具
7.3机器学习
7.3.1概念
7.3.2相关研究： 机器学习与权限
7.4基于用户安全规范的表征和检测
7.4.1采集样本
7.4.2第一层
7.4.3第二层
7.4.4第三层
7.4.5初步学习
7.4.6提取规则
7.4.7分类器
7.4.8用户参与
7.5系统实现
接口
7.6评价和讨论
7.6.1检测性能
7.6.2各层模型之间的比较
7.6.3检测恶意软件家族
7.6.4防病毒扫描程序
7.6.5相关研究
7.6.6局限性
7.7总结和展望
附录A不同的权限组合和风险系数
附录B用于测试的正常应用程序
参考文献
第8章如何发现安卓应用程序的漏洞
摘要
关键词
8.1介绍
8.2背景
8.2.1安卓安全机制
8.2.2安卓应用程序漏洞分类
8.2.3VulHunter
8.3常见安全隐患
8.3.1不安全的数据存储
8.3.2传输层保护不足
8.3.3意外的数据泄露
8.3.4不严谨的授权和认证
8.3.5破损的加密
8.3.6WebView漏洞
8.3.7应用程序通信漏洞
8.3.8配置错误漏洞
8.4发现漏洞
8.4.1静态分析方法
8.4.2基于动态分析的方法
8.4.3混合方法
8.5讨论
8.5.1基于静态分析方法的局限性
8.5.2基于动态分析方法的局限性
8.5.3未来方向
8.6本章小结
参考文献
关于作者
第9章安卓免费安全防护软件的有效性和可靠性的研究
摘要
关键词
9.1介绍
9.2安卓操作系统概述
9.2.1安卓操作系统
9.2.2安卓应用安全
9.2.3安卓恶意软件威胁和对策
9.3实验设置
9.3.1实验过程
9.3.2指标
9.4实验结果
9.5结论和未来工作
利益冲突声明
参考文献
第10章基于MTK的山寨手机数字证据时间轴分析
摘要
关键词
致谢
10.1介绍
10.2相关工作
10.3山寨电话的数字证据
10.3.1物理数据存储和逻辑文件系统
10.3.2从山寨手机闪存转储提取基线内容
10.4数字证据的时间轴分析
10.4.1在Flash转储器中被删除的内容和“快照”
10.4.2电话簿上的时间轴分析
10.5结论
参考文献
第11章RESTful IoT认证协议
摘要
关键词
11.1介绍
11.2REST基础
11.3RESTful IoT协议
11.3.1RESTful CoAP
11.3.2RESTful RACS
11.4RESTful IoT协议的安全性
11.5REST消息认证
11.5.1REST消息签名
11.5.2REST消息验证
11.6RESTful IoT消息认证
11.6.1RESTful CoAP协议的消息验证
11.6.2RESTful RACS消息认证
11.7结论和展望
参考文献
第12章各种隐私模型的介绍
摘要
关键词
12.1概要
组织结构
12.2kAnonymity的定义
12.3支持kAnonymity的机制
12.4差分隐私
12.4.1概述
12.4.2差分隐私的定义
12.5拉普拉斯机制实现差分隐私
12.6本章小结
参考文献
关于作者
第13章数字签名方案在移动设备上的性能
摘要
关键词
致谢
13.1概要
我们的贡献
13.2相关工作
13.3实验
13.3.1加密设置
13.3.2测试环境
13.3.3实验结果和观察发现
13.4本章小结
参考文献
关于作者

　　第5章老年移动设备用户的网络悟性
　　C.Chia，墨尔本大学，墨尔本，维多利亚州，澳大利亚。
　　K.K.R. Choo，得克萨斯大学圣安东尼奥分校，得克萨斯州，美国； 南澳大利亚大学，阿德莱德，南澳大利亚州，澳大利亚。
　　D.Fehrenbacher，蒙纳士大学，墨尔本，维多利亚州，澳大利亚。
　　 摘要
　　新加坡是亚洲移动设备普及率最高的国家之一，也是人口老龄速度最快的地区之一。年龄在45岁及以上的用户是在信息和通信技术不够先进、英语教育稀缺的时代长大的。考虑到这些因素，这个群体不太可能意识到移动安全。我们对55位老年参与者的调查显示，他们中的大多数人通常不曾了解与移动使用设备相关的安全和隐私风险。因此，我们应用情境犯罪预防理论为这个老年用户组提出了一些建议以减少潜在的网络犯罪受害者。我们的研究结果凸显了定期进行网络犯罪教育以及在老年“数码移民”用户中推广安全文化的重要性。
　　 关键词
　　网络安全，移动安全，老年人和技术，情境犯罪预防理论。
　　 致谢
　　我们要对Zhuang Haining先生表示衷心的感谢，他代表我们接触并获得参与者们对移动设备的反馈，以及帮助招募本次调查参与者的Seet Chong Boon先生。
　　 5.1概要
　　数字时代读写能力可以定义为“在线环境中阅读、写作和交换信息的实践”（Selfe and Hawisher，2004，第2页），例如使用智能手机和平板电脑。新加坡是亚洲智能移动设备普及率最高的国家之一，截至2014年（新加坡信息通信发展局，2015年）新加坡的移动设备与居民的比例为1.48比1。然而由于各种原因，年纪较长的用户比年纪较轻的用户在数字时代读写能力方面更欠缺一些。老年人群（本章中定义为45岁及以上）在移动设备和智能移动设备技术尚未发明或缓慢发展的时代长大，这些人有时被称为“数码移民”。他们甚至因为拒绝或不愿将新科技融入他们的日常生活而被视为“老龄化的基础设施”。相比之下，“数码原住民”在一个电脑和后来的智能移动设备“不是科技，而是生活的一部分”的时代中长大（Fieldhouse和Nicholas，2008）。
　　在过去数码原住民和数码移民之间的数码鸿沟可能更加直观，即前者拥有一些数码设备而后者很少拥有或者根本没有这些数码设备。然而由于越来越多的数码移民拥有移动设备，目前和未来的数码鸿沟很可能存在于对数字时代读写能力的认知和意识方面。因此，有必要提高数码移民的数字时代读写能力。
　　随着数字化的日益普及以及人口老龄化变得越来越普遍，我们希望这项研究能够为那些社会当中的数码移民提供一些有用的建议。
　　尽管如前所述，与日益数字化的社会有着可比的相似之处，但重要的是要了解新加坡一些可能对数字移民数字时代读写能力产生影响的特征。英语是多种族国家新加坡的官方语言，然而广泛使用英语并不意味着每个人都精通英语。在新加坡华人的比例高达74.2％，仍有相当数量的人只接受过单一的非英语教育。截至2010年，有20.6％的人只能够读写中文，而这其中年龄在45至64岁之间的比例最高。这反而成为我们制定参与者年龄标准的主要原因之一，即45岁及以上。新加坡人口中只能够读写中文的人主要来源于那些从未获得过任何学历的人，总数为199063人； 其次是只接受过初级教育的人，总数为94279人（新加坡统计局，2010年）。（注： 人口普查每10年进行一次。）
　　新加坡官方通行的语言是英文，这意味着那些只接受过中文教育的人可能难以阅读那些大多只有英语版本的官方文件。由于一些新加坡人缺乏英语表达能力，他们可能无法理解在线调查网站上关于网络安全问题的英文介绍。
　　……

　　译者序
　　物理学上，我们身处的时空有四个维度（3个空间轴和1个时间轴）。我们的宇宙由时间和空间构成，所以根据爱因斯坦的相对论称为四维时空。三维空间的物体可以用体积进行衡量，那又如何衡量四维时空呢？不妨把信息量的大小视为这个四维时空的衡量单位。单位时间内信息量越大，四维时空的精细程度就越高。比如用摄像机和录音笔记录同一场足球比赛，视频就要比纯音频多出非常多的信息，将它们在磁盘上保存下来所对应的文件大小也差别巨大，视频文件的大小就要比音频文件大出几个数量级。
　　信息无处不在，它是动态的，任意时刻它都在产生和湮灭。通过各种信息载体可以把信息记录下来，于是就出现了化石、纸张、胶卷、胶片、磁带、磁盘等，如何保护好这些信息载体就显得非常重要，同时信息安全应运而生。
　　电子技术与数字化时代的飞速发展使得信息产生的速度和容量呈倍数地增长，而此前附着于信息载体上的安全的重要性被信息自身安全的重要性取而代之。信息的安全性就像达摩克利斯之剑一样悬在每个人的头顶，在感叹信息技术伟大的同时却处处受到它的掣肘，稍有不慎，便可能遭遇其带来的意想不到的麻烦。2016年，全球已约有3000起公开的数据泄露事件，22亿条记录被泄露或者盗取。
　　自2015年10月以来在黑客的暗网里贩售的网易、腾讯、新浪、搜狐账户总数达18亿之多。
　　电子技术的发展，使得手机日益成为人类社会必不可少的用具。手机极大地便利了生活，尤其是智能手机，它帮助我们全天候地保持在线状态，它记录我们的行动轨迹，它保存着我们的影音图像，它忠实地把我们的生活记录在小小的设备中。利用合法或非法的手段，就可以通过它了解手机主人的社交网络、行动轨迹、情感历史，甚至可以推测其性格特点。用一句话来概括，智能手机可以保存其使用者的几乎全部信息特征。
　　据媒体报道，2016年美国联邦调查局（FBI）针对两起刑事犯罪案件向美国苹果公司提出解锁嫌犯iPhone手机的请求，苹果公司就iPhone加密问题与FBI争执得不可开交，苹果公司公开回应不会对任何破解iPhone手机的请求提供帮助。但事与愿违，联邦调查局在最后时刻还是在第三方的帮助下成功访问了手机。虽然美国政府并未指明是谁助其破解了iPhone手机，但之后有报道称，是一家名为Cellebrite的以色列安全公司帮助了FBI。螳螂捕蝉黄雀在后，2017年早些时候，Cellebrite遭到了黑客的攻击，可以破解iPhone的安全公司被黑客窃取了超过900GB的用户数据。像这样矛与盾的故事随时随地都在上演。在信息技术迅猛发展的趋势下，机构甚至个人都可以依托强大的计算能力破解任何密码和密钥。机器学习的发展、算法的应用、计算机算力的快速提升已经严重威胁了曾坚不可摧的密码学。无论多么复杂的密钥算法，在强大和智能的机器学习威胁下，都将不再安全。这对执法者和躲在黑暗角落里的黑客来说都是福音。
　　每个人都应学会如何保护个人信息的安全，就如同人人都需要保护自己的人身安全一样重要。保护自己人身安全需要强化安全意识和身体体魄，个人信息的安全也需要知识的积累和必要的投入。
　　本书详尽分析了大量用户的典型行为，以及与之相伴的安全和隐私风险，并提供了一系列安全建议供用户参考。本书通过系统化地讲解手机安全和隐私保护的概念，对比阐述传统的防护方法与基于机器学习的防护软件的优缺点，向用户介绍了如何保护个人的信息以减少隐私泄露和财产损失的风险。
　　这是一场涉及所有人的、旷日持久的战役，知己知彼方能百战不殆。为了保护个人隐私和数据安全，我们应将信息安全列为基础教育的必修课； 同时政府机构须完善其信息安全法律法规，加强对个人数据的保护； 个体尤其要养成良好的隐私保护习惯； 当然还需要企业制作更加精良强大的工具以保护个人信息安全。
　　本书面向广泛的读者群体，包括手机用户、手机软件设计人员和手机安全从业人员。
　　为了帮助读者理解本书内容，全书大概可以分为以下五部分。
　　第一部分为第1~4章，解释了手机安全的概念、用户的典型行为和与之相伴随的安全风险。
　　第二部分包含第5章，解释了执法机构如何利用手机办公。
　　第三部分为第6~8章，解释了手机安全软件的工作原理，引入机器学习技术，并详细列举各种技术和软件的差异性。
　　第四部分包含第9章，解释了执法机构如何对特定手机进行司法取证。
　　第五部分为第10~12章，解释了大数据和人工智能(AI)技术革命时代软件设计应该遵循的技术规范和设计理念。
　　本书在酝酿、准备、翻译过程中，受到了清华大学出版社电子信息事业部梁颖主任的悉心指导和鼎力支持，在此特别感谢。
　　由于译者水平有限，书中难免存在遗漏或有失准确之处，欢迎广大读者不吝指正。
　　译者
　　2018年10月
　　于瑞典斯德哥尔摩