Android平台的手机安全管理系统设计与实现
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究现状 1
1.3 课题意义 2
2 关键技术及开发环境介绍 2
2.1 Android 操作系统平台 2
2.2 Material Design 设计 3
2.3 系统开发环境与工具 4
3 可行性分析 4
3.1 项目背景可行性 4
3.2 技术可行性 4
3.3 经济可行性 4
3.4 法律可行性 5
4 需求分析 5
4.1 系统目标 5
4.2 功能需求描述 5
4.3 性能需求分析 7
5 系统概要设计 7
5.1 系统功能模块设计 7
5.2 实体模型图设计 8
5.2 数据表设计 10
6 系统详细设计与实现 12
6.1 内存清理模块设计与实现 12
6.2 流量统计模块设计与实现 14
6.3 软件管理模块设计与实现 17
6.4 病毒查杀模块设计与实现 19
6.5 骚扰拦截模块设计与实现 22
6.6 信息管理模块设计与实现 25
6.7 垃圾清理模块设计与实现 27
6.8 系统更新模块设计与实现 31
7 测试 33
7.1 测试环境 33
7.2 屏幕适配测试 33
7.3 功能测试 34
结 论 38
致 谢 39 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
r /> 参 考 文 献 40
1 引言
1.1 课题背景
在2007年Google首次发布了Android手机系统,随即在2008年市场上销售了第一台Android手机。截止到2015年6月,中国使用智能手机数量突破6亿,其中Android系统所占的比例最高,以74%的比例遥遥领先,其他操作系统共拥有26%的份额[1-2]。由于Android手机价格适中,大多数用户选择使用Android操作系统的手机。由于Android系统开放性强,开发应用程序发布的门槛比较低,大量的Android应用程序产生。用户在丰富的应用中可以随心根据需求下载,丰富的应用功能带来了非常好的用户体验。人们利用手机进行拍照记录、游戏娱乐、网上支付、智能远程控制设备等,通过手机人们可以很方便的完成各种事情。手机与人们的生活越来越密切,人们对手机的依赖性也越来越强,保护好手机应用的安全已经成为用户的刚性要求,手机安全防护的趋势不会停歇,发展趋势也会越来越强烈[3]。因此,本毕业设计课题是基于Android系统的,着重研究手机的应用安全和应用程序的管理。
1.2 课题研究现状
Android平台是由Google 开发的,其操作系统是基于Linux 内核的,是一种开放性的操作系统,展现出谷歌公司开放的、自由的设计风格,底层的Linux 操作内核提供基础的核心框架,各个公司可以在该平台上开发自己的软件。由于Android系统的开放性,基于Android平台的安全研究也层出更新,Android系统和用户数据的安全是研究的两个主要方向。研究移动设备系统的本身安全,限制第三方应用程序访问系统重要权限。保护存储在手机系统中数据的完整性、合法性,使应用程序不能随便对数据进行传输和篡改。
随着Android手机的广泛使用和恶意软件的肆意增长,移动终端像PC端一样,各大杀毒软件公司,也在移动设备上投入了大量的精力来维护智能手机的安全问题[4]。国内的很多软件公司致力于研究Android平台的手机安全应用软件。例如,腾讯研发的手机管家、百度研发出的百度手机卫士、360公司开发的360安全卫士以及LEB安全大师,铁克诺顿公司推出的诺顿手机安全软件、AVG推出的AVG手机杀毒软件等。由于手机安全管理软件,可以减少一定的手机安全风险,80%的用户都在手机上安装了手机安全防护软件,可见手机安全防护的发展趋势有增无减[5-6]。
1.3 课题意义
在手机带给人们便利的同时,也给人们带来了使用的困扰。手机的卡阻、反应迟缓、信息泄露让用户感到苦恼[7]。第三方应用程序的大量产生,滋生了很多的恶意程序,这些软件暗地里获取手机中的个人信息、一些恶意软件会偷偷的在用户手机上下载一些流氓软件、在后台自动启动,暗地里访问网络,消耗用户数据流量,使用户产生不必要的消费。一些公司的骚扰短信和电话也使人们的生活受到打扰,用户时不时会收到垃圾短信。本课题研究的Android手机安全应用防护系统,可以帮助用户解决以上的困扰。在手机卡顿的时候,清理手机中后台开启的程序,释放内存加快手机的运行速度。对一些骚扰信息进行拦截、查杀病毒程序、管理卸载流氓软件,使人们更放心便捷的使用手机。
2 关键技术及开发环境介绍
2.1 Android 操作系统平台
Android操作系统 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
可以分为四层,从底层到顶层分别是Linux内核层、系统运行库层、应用层框架和应用层[8]。Android系统结构如图2.1所示。
图2.1 Android系统框架图
(1) Linux内核层:Linux内核层位于最底层,为Android设备的各种硬件提供底层驱动。
(2) 系统运行库层:系统运行库层包含C/C++库、Android运行时库。C/C++库为Android系统提供特性支持,如SQL数据库、OpenGL|ES对3D绘图支持、浏览器内核支持;Android运行时库,提供了一些核心库,使开发者能够用java语言来编写Android程序。
(3) 应用层框架:提供了开发程序时使用的API,开发者可以调用它提供的API来创建自己的应用。
(4) 应用层:应用层在最顶层,是面向用户的,安装在手机上的应用程序都在应用层上[9-10]。
2.2 Material Design 设计
谷歌发布操作系统“L Developer Preview”后,在2014年Google I/O大会上隆重发布了Material Design。Material Design是可视话语言,它的设计美学将会融入到谷歌所有的平台之中,也将形成一个统一的外观,将所有的产品捆绑在一起[11-12]。扁平化的设计,加上明亮的色彩,使Material Design的外观非常吸引人。
Material Design 设计风格非常鲜明,设计规范细致入微。其核心思想是,将物理世界带进屏幕,配合上虚拟世界的灵活特性,简洁直观,给用户最真实、贴切的体验感受[13]。Material design 设计主要有以下几个特点:
(1)Material Design 中魔法纸片是最重要的信息载体。这些纸片具有魔法特性,能够自由的伸展变形,魔法纸片具有厚度,可以层叠、合并、可以被分离。以魔法纸片的这些特性来装载信息,可以将物理事物更加生动形象的展现给用户。
(2)Material Design引入了空间的概念。Material Design不仅只有平面的概念,还引入了海拔高度即Z轴,这个方向是垂直于屏幕的,用来表现元素之间的层叠关系。
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究现状 1
1.3 课题意义 2
2 关键技术及开发环境介绍 2
2.1 Android 操作系统平台 2
2.2 Material Design 设计 3
2.3 系统开发环境与工具 4
3 可行性分析 4
3.1 项目背景可行性 4
3.2 技术可行性 4
3.3 经济可行性 4
3.4 法律可行性 5
4 需求分析 5
4.1 系统目标 5
4.2 功能需求描述 5
4.3 性能需求分析 7
5 系统概要设计 7
5.1 系统功能模块设计 7
5.2 实体模型图设计 8
5.2 数据表设计 10
6 系统详细设计与实现 12
6.1 内存清理模块设计与实现 12
6.2 流量统计模块设计与实现 14
6.3 软件管理模块设计与实现 17
6.4 病毒查杀模块设计与实现 19
6.5 骚扰拦截模块设计与实现 22
6.6 信息管理模块设计与实现 25
6.7 垃圾清理模块设计与实现 27
6.8 系统更新模块设计与实现 31
7 测试 33
7.1 测试环境 33
7.2 屏幕适配测试 33
7.3 功能测试 34
结 论 38
致 谢 39 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
r /> 参 考 文 献 40
1 引言
1.1 课题背景
在2007年Google首次发布了Android手机系统,随即在2008年市场上销售了第一台Android手机。截止到2015年6月,中国使用智能手机数量突破6亿,其中Android系统所占的比例最高,以74%的比例遥遥领先,其他操作系统共拥有26%的份额[1-2]。由于Android手机价格适中,大多数用户选择使用Android操作系统的手机。由于Android系统开放性强,开发应用程序发布的门槛比较低,大量的Android应用程序产生。用户在丰富的应用中可以随心根据需求下载,丰富的应用功能带来了非常好的用户体验。人们利用手机进行拍照记录、游戏娱乐、网上支付、智能远程控制设备等,通过手机人们可以很方便的完成各种事情。手机与人们的生活越来越密切,人们对手机的依赖性也越来越强,保护好手机应用的安全已经成为用户的刚性要求,手机安全防护的趋势不会停歇,发展趋势也会越来越强烈[3]。因此,本毕业设计课题是基于Android系统的,着重研究手机的应用安全和应用程序的管理。
1.2 课题研究现状
Android平台是由Google 开发的,其操作系统是基于Linux 内核的,是一种开放性的操作系统,展现出谷歌公司开放的、自由的设计风格,底层的Linux 操作内核提供基础的核心框架,各个公司可以在该平台上开发自己的软件。由于Android系统的开放性,基于Android平台的安全研究也层出更新,Android系统和用户数据的安全是研究的两个主要方向。研究移动设备系统的本身安全,限制第三方应用程序访问系统重要权限。保护存储在手机系统中数据的完整性、合法性,使应用程序不能随便对数据进行传输和篡改。
随着Android手机的广泛使用和恶意软件的肆意增长,移动终端像PC端一样,各大杀毒软件公司,也在移动设备上投入了大量的精力来维护智能手机的安全问题[4]。国内的很多软件公司致力于研究Android平台的手机安全应用软件。例如,腾讯研发的手机管家、百度研发出的百度手机卫士、360公司开发的360安全卫士以及LEB安全大师,铁克诺顿公司推出的诺顿手机安全软件、AVG推出的AVG手机杀毒软件等。由于手机安全管理软件,可以减少一定的手机安全风险,80%的用户都在手机上安装了手机安全防护软件,可见手机安全防护的发展趋势有增无减[5-6]。
1.3 课题意义
在手机带给人们便利的同时,也给人们带来了使用的困扰。手机的卡阻、反应迟缓、信息泄露让用户感到苦恼[7]。第三方应用程序的大量产生,滋生了很多的恶意程序,这些软件暗地里获取手机中的个人信息、一些恶意软件会偷偷的在用户手机上下载一些流氓软件、在后台自动启动,暗地里访问网络,消耗用户数据流量,使用户产生不必要的消费。一些公司的骚扰短信和电话也使人们的生活受到打扰,用户时不时会收到垃圾短信。本课题研究的Android手机安全应用防护系统,可以帮助用户解决以上的困扰。在手机卡顿的时候,清理手机中后台开启的程序,释放内存加快手机的运行速度。对一些骚扰信息进行拦截、查杀病毒程序、管理卸载流氓软件,使人们更放心便捷的使用手机。
2 关键技术及开发环境介绍
2.1 Android 操作系统平台
Android操作系统 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
可以分为四层,从底层到顶层分别是Linux内核层、系统运行库层、应用层框架和应用层[8]。Android系统结构如图2.1所示。
图2.1 Android系统框架图
(1) Linux内核层:Linux内核层位于最底层,为Android设备的各种硬件提供底层驱动。
(2) 系统运行库层:系统运行库层包含C/C++库、Android运行时库。C/C++库为Android系统提供特性支持,如SQL数据库、OpenGL|ES对3D绘图支持、浏览器内核支持;Android运行时库,提供了一些核心库,使开发者能够用java语言来编写Android程序。
(3) 应用层框架:提供了开发程序时使用的API,开发者可以调用它提供的API来创建自己的应用。
(4) 应用层:应用层在最顶层,是面向用户的,安装在手机上的应用程序都在应用层上[9-10]。
2.2 Material Design 设计
谷歌发布操作系统“L Developer Preview”后,在2014年Google I/O大会上隆重发布了Material Design。Material Design是可视话语言,它的设计美学将会融入到谷歌所有的平台之中,也将形成一个统一的外观,将所有的产品捆绑在一起[11-12]。扁平化的设计,加上明亮的色彩,使Material Design的外观非常吸引人。
Material Design 设计风格非常鲜明,设计规范细致入微。其核心思想是,将物理世界带进屏幕,配合上虚拟世界的灵活特性,简洁直观,给用户最真实、贴切的体验感受[13]。Material design 设计主要有以下几个特点:
(1)Material Design 中魔法纸片是最重要的信息载体。这些纸片具有魔法特性,能够自由的伸展变形,魔法纸片具有厚度,可以层叠、合并、可以被分离。以魔法纸片的这些特性来装载信息,可以将物理事物更加生动形象的展现给用户。
(2)Material Design引入了空间的概念。Material Design不仅只有平面的概念,还引入了海拔高度即Z轴,这个方向是垂直于屏幕的,用来表现元素之间的层叠关系。
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