HM-SAF: Межслойный фреймворк статического анализа для HarmonyOS

HarmonyOS — новая операционная система, совместимая с Android и широко используемая в различных приложениях Интернета вещей (IoT). Однако, как и система Android, HarmonyOS также уязвима к рискам утечки приватных данных из-за большого количества приложений в экосистеме Android. С учетом уникальной архитектуры HarmonyOS традиционный фреймворк анализа Android не может быть применен напрямую. Следовательно, существует острая необходимость в разработке инструмента безопасности, специально предназначенного для анализа приложений HarmonyOS. В данной работе предложен подход статического анализа для изучения приложений HarmonyOS, который решает задачу межслойного анализа в существующих фреймворках. Подход вводит нисходящий (bottom-up) алгоритм анализа потока данных на основе суммарной памяти (summarized memory) для обеспечения более точного анализа меток (taint analysis). Кроме того, в работе представлены комплекты эталонных тестов HMICCBench и HMNativeFlowBench для оценки эффективности и точности инструментов taint-анализа для HarmonyOS. Экспериментальные результаты показывают, что Статический фреймворк анализа для HarmonyOS (HM-SAF) способен эффективно обнаруживать утечки данных внутри компонентов, между компонентами, а также в нативных слоях с высокой точностью анализа. По указанным трем наборам бенчмарков HM-SAF достигает точности 93,6%, что на 4,1% выше по сравнению с фреймворком FlowDroid в экосистеме Android и на 4,0% выше по сравнению с JN-SAF. Одновременно HM-SAF выявил утечки данных в реальных приложениях, что указывает на его практическую ценность.