基于Android平臺(tái)的手機(jī)防盜與隱私保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

假如手機(jī)被人盜竊后，用戶可以遠(yuǎn)程開啟托管模式，實(shí)時(shí)獲取盜竊人的個(gè)人信息，包括后臺(tái)拍照、短信轉(zhuǎn)發(fā)、通話記錄轉(zhuǎn)發(fā)等，從而達(dá)到“以盜治盜”的效果。同時(shí)，利用手機(jī)的移動(dòng)性靈活性作為一個(gè)移動(dòng)的監(jiān)控臺(tái)，配上制作的硬件報(bào)警系統(tǒng)和外部攝像頭，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方某一區(qū)域的實(shí)時(shí)安全監(jiān)控。本作品在安卓原生系統(tǒng)的手機(jī)上進(jìn)行了以上功能的真機(jī)測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果基本達(dá)到預(yù)期功能指標(biāo)。

0 引言

近幾年，Android系統(tǒng)的普及十分迅速。2013年第一季度Android操作系統(tǒng)在全球智能手機(jī)市場(chǎng)中的占有率已經(jīng)超過(guò)65%，比2012年同期增加了30.3%，然而手機(jī)的普及卻帶來(lái)了新的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)每天都有1千部手機(jī)被丟失，而手機(jī)丟失后，用戶隱私極易被侵犯。手機(jī)的安全問(wèn)題主要包括2類，即手機(jī)防盜與隱私保護(hù)的問(wèn)題。本文提出了一套新型防盜技術(shù)的解決方案， 該方案有效解決了這兩個(gè)問(wèn)題。

另一方面，隨著智能手機(jī)的迅猛發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能手機(jī)作為物聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)終端前景大好。智能手機(jī)可以用來(lái)保護(hù)家居安全，比如通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程視頻查看來(lái)實(shí)現(xiàn)火警安防。這類用手機(jī)作為物聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)終端在市面上尚未有成熟完整的解決方案，主要問(wèn)題是涉及軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)難度較大。本文也設(shè)計(jì)了一套小型物聯(lián)網(wǎng)，將手機(jī)作為移動(dòng)終端來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控家居安全。

1.Android系統(tǒng)概述

Android應(yīng)用主要包括activities、services、content providers和broadcastreceivers四種組件，考慮到本文核心內(nèi)容，著重介紹一下activity和broadcastreceivers這兩大組件。

1.1 Activity概述

應(yīng)用程序中，一個(gè)Activity通常就是一個(gè)單獨(dú)的屏幕，它上面可以顯示一些控件也可以監(jiān)聽并處理用戶的事件做出響應(yīng)。Activity之間通過(guò)Intent進(jìn)行通信。在Intent的描述結(jié)構(gòu)中，有兩個(gè)最重要的部分：動(dòng)作和動(dòng)作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。典型的動(dòng)作類型有：MAIN(activity的門戶)、VIEW、PICK、EDIT等。而動(dòng)作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)則以URI的形式進(jìn)行表示。例如：要查看一個(gè)人的聯(lián)系方式，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)動(dòng)作類型為VIEW的intent，以及一個(gè)表示這個(gè)人的URI.通過(guò)解析各種intent，當(dāng)向前導(dǎo)航時(shí)，activity將會(huì)調(diào)用startActivity(Intent myIntent)方法。系統(tǒng)會(huì)找到最匹配myIntent的Intent對(duì)應(yīng)的activity.新的activity接收到myIntent的通知后，開始運(yùn)行。

1.2 BroadcastReceiver廣播接收器

BroadcastReceiver也就是“廣播接收者”的意思，顧名思義，它就是用來(lái)接收來(lái)自系統(tǒng)和應(yīng)用中的廣播。在Android系統(tǒng)中，廣播體現(xiàn)在方方面面，例如當(dāng)開機(jī)完成后系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一條廣播，接收到這條廣播就能實(shí)現(xiàn)開機(jī)啟動(dòng)服務(wù)的功能;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)改變時(shí)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一條廣播，接收到這條廣播就能及時(shí)地做出提示和保存數(shù)據(jù)等操作，等等。在onReceive方法內(nèi)，我們可以獲取隨廣播而來(lái)的 Intent中的數(shù)據(jù)，這非常重要，就像無(wú)線電一樣，包含很多有用的信息。Android中的廣播機(jī)制設(shè)計(jì)的非常出色，很多事情原本需v要開發(fā)者親自操作的，現(xiàn)在只需等待廣播告知自己就可以了，大大減少了開發(fā)的工作量和開發(fā)周期。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本軟件所設(shè)計(jì)的防盜系統(tǒng)中，除了市場(chǎng)上流行的防盜功能(如手機(jī)定位，換卡通知，響鈴報(bào)警等)，本文還自行設(shè)計(jì)了一套新型防盜數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，可控制手機(jī)進(jìn)入防盜托管模式，在該模式下，可遠(yuǎn)程控制手機(jī)進(jìn)行后臺(tái)拍照并將盜竊人照片上傳到郵件，并且實(shí)時(shí)檢測(cè)盜竊人收發(fā)的短信和通話記錄，截取短信內(nèi)容，將短信轉(zhuǎn)發(fā)給指定號(hào)碼，同時(shí)也可以獲取盜竊人的sim卡信息，達(dá)到對(duì)盜竊人信息的充分掌握，結(jié)合本應(yīng)用的 GPS手機(jī)定位功能可以更加有效的指認(rèn)盜竊人、找回被盜手機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)防盜系統(tǒng)，我們從手機(jī)托管模式檢測(cè)、短信截取和電話記錄監(jiān)聽方面分別進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。由于篇幅限制，類似拍照上傳、報(bào)警響鈴、GPS定位等功能在市場(chǎng)上比較常見，這里不再贅述。

2.1 防盜托管

2.1.1 防盜托管模式檢測(cè)

為實(shí)現(xiàn)托管模式，必須先接收正確的指令，并且只有用戶先前指定的安全號(hào)碼所發(fā)送的指令才能生效，其他號(hào)碼都不能遠(yuǎn)程控制用戶手機(jī)(如圖1所示)。這就需要后臺(tái)實(shí)時(shí)廣播檢測(cè)是否有正確的相關(guān)指令。和之前提到一樣，系統(tǒng)做任何事都會(huì)發(fā)出一個(gè)廣播，針對(duì)本應(yīng)用的需要，只須在對(duì)接收到短信時(shí)發(fā)出的廣播作出響應(yīng)，可以自動(dòng)過(guò)濾其他動(dòng)作，這樣可以給系統(tǒng)節(jié)省一筆不小的開支。在Android系統(tǒng)中，接收短信的廣播通知為“android.provider.Telephony.SMS_RECEIVED”。

2.1.2 短信截取和電話記錄監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)

當(dāng)手機(jī)收到一條短信后，軟件會(huì)后臺(tái)獲取短信內(nèi)容和來(lái)信人號(hào)碼，若為安全號(hào)碼，則轉(zhuǎn)向執(zhí)行判定程序，判定內(nèi)容是否存在相關(guān)指令，若為托管指令，則手機(jī)自動(dòng)進(jìn)入托管模式，托管模式下的手機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)手機(jī)是否接收或發(fā)送短信，并將短信內(nèi)容和號(hào)碼轉(zhuǎn)發(fā)給安全號(hào)碼。需要注意的是，短信的所有數(shù)據(jù)首先需要通過(guò)bundle.get(“pdus”)來(lái)獲得，并存儲(chǔ)在Object[]數(shù)組中。這里Bundle類是一個(gè) keyvalue對(duì)，兩個(gè)activity之間的通訊可以通過(guò)bundle類來(lái)實(shí)現(xiàn)，做法就是：新建一個(gè)bundle類，bundle類中加入數(shù)據(jù)(key-value的形式，另一個(gè)activity里面取數(shù)據(jù)的時(shí)候，就要用到key，找出對(duì)應(yīng)的value)，新建一個(gè)intent對(duì)象，并將該 bundle加入這個(gè)intent對(duì)象，這里的intent即是定義為系統(tǒng)收發(fā)短信的Activity的intent.之后再解析Object數(shù)組中的數(shù)據(jù)，從而提取出短信內(nèi)容和發(fā)信人號(hào)碼。

當(dāng)盜竊人收到來(lái)電并進(jìn)行通話后，應(yīng)用也會(huì)后臺(tái)檢測(cè)并發(fā)送電話記錄給安全號(hào)碼。大致實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)使用broadcast-Receiver來(lái)接收指定的電話廣播，并判斷手機(jī)通話狀態(tài)。安卓平臺(tái)開放了三個(gè)手機(jī)狀態(tài)的API，分別是通話，空閑和響鈴，考慮到本應(yīng)用的需求，只需在通話過(guò)程中觸發(fā)響應(yīng)并獲取來(lái)電人號(hào)碼即可，最后通過(guò)短信的方式將其發(fā)送給安全號(hào)碼。應(yīng)用后臺(tái)檢測(cè)并響應(yīng)短信接收廣播的部分代碼如下：

2.2 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控

手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控為本作品另一個(gè)分支，初步體現(xiàn)了移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的理念，實(shí)現(xiàn)了它的一個(gè)雛形。通過(guò)安置攝像頭監(jiān)視環(huán)境，硬件傳感器電路感知環(huán)境，發(fā)現(xiàn)異常立即自動(dòng)發(fā)送短信通知手機(jī)遠(yuǎn)程視頻查看實(shí)時(shí)狀況。該部分功能結(jié)構(gòu)流程圖如圖2所示。