Une analyse multidimensionnelle de l'écosystème de la sécurité d'android

A Multidimensional Analysis of The Android Security Ecosystem

• Auteur / Autrice : Andrea Possemato
• Direction : Aurélien Francillon, Yanick Fratantonio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 14/09/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut EURECOM (Sophia-Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Jury : Président / Présidente : Davide Balzarotti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yousra Aafer, Antonio Bianchi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : René Mayrhofer, Patrick Gerard Traynor

Mots clés

Mots clés contrôlés

Google Android (système d'exploitation des ordinateurs)

Protection de l'information (informatique)

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Mots clés libres

Sécurité android

Système des d'exploitation mobile

Sécurité du système

Sécurité des réseaux

Sécurité des applications

Analyse à grande échelle

Android system security

Application security

Large scale analysis

Résumé

Avec plus de 2,5 milliards d'appareils actifs basés sur Android, le système d'exploitation mobile de Google est désormais l'un des plus utilisés au monde.Malgré tous les efforts déployés par Google pour améliorer la sécurité de l'ensemble de l'écosystème Android, il existe encore plusieurs problèmes non résolus. Dans cette thèse, nous analysons en détail certains des problèmes ouverts qui affectent différents composants et acteurs qui font partie de l'écosystème Android. Nous commençons par l'analyse de la sécurité des communications réseau des applications Android, montrant comment, même si Android fournit plusieurs techniques pour sécuriser les communications réseau, les développeurs sont parfois obligés d'utiliser des protocoles en clair. Notre étude se poursuit par l'analyse d'un autre problème qui met en danger la sécurité et la vie privée de l'utilisateur. Nous analysons les vulnérabilités exploitées par les applications malveillantes pour réaliser des attaques de phishing et comment il n'y a toujours pas de système en place pour permettre aux applications de se protéger contre ces attaques. Enfin, nous analysons ce que nous pensons être un tres bon example de la difficulté d'assurer la sécurité dans un domaine aussi vaste qu'Android, en analysant comment les personnalisations, même si elles sont avantageuses pour les vendeurs, peuvent conduire à des problèmes de sécurité qui diminuent la sécurité globale du système Android. Dans cette thèse, pour chacun des problèmes, nous analysons le problème en détail, nous mesurons son ampleur et nous proposons une solution alternative dans le but de résoudre le problème et de faire un pas vers un écosystème Android plus sûr.

With more than 2.5 billion active devices based on Android, Google's mobile operating system is now one of the most widely used in the world.Despite all the efforts made by Google to constantly improve the security of the entire Android ecosystem, there are still several problems that remain unresolved. In this thesis, we analyse in detail some of the open problems that affect different components and players that are part of and contribute to the Android ecosystem. We start with the security analysis of the network communication of Android applications, showing how, even if Android provides several techniques to secure network communications, developers sometimes are still forced to use cleartext protocols. Our study continues with the analysis of another issue that puts the security and privacy of the user at risk. We analyze the vulnerabilities exploited by malicious applications to perform phishing attacks and how there is still no system in place to allow applications to protect themselves against these attacks. Last, we analyze what we think may be the perfect representation of how difficult it is to ensure security in a domain as extensive as Android analyzing how customizations, even though beneficial to vendors, can lead to security problems that are lowering down the overall security of the Android system. In this thesis, for each of the problems, we analyze the issue in detail, we measure how widespread it is, and we propose an alternative solution with the aim of solving the problem, making a step towards a more secure Android ecosystem.