Security of Smartphones at the Dawn of their Ubiquitousness


Becher, Michael


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URL: http://ub-madoc.bib.uni-mannheim.de/2998
URN: urn:nbn:de:bsz:180-madoc-29983
Dokumenttyp: Dissertation
Erscheinungsjahr: 2009
Verlag: Universität Mannheim
Gutachter: Freiling, Felix
Datum der mündl. Prüfung: 9 Oktober 2009
Sprache der Veröffentlichung: Englisch
Einrichtung: Fakultät für Wirtschaftsinformatik und Wirtschaftsmathematik > Praktische Informatik I (Freiling -2013)
Fachgebiet: 004 Informatik
Fachklassifikation: CCS: D.4.6 K.6.5 ,
Normierte Schlagwörter (SWD): Computersicherheit , Malware , Smartphone
Freie Schlagwörter (Englisch): Smartphone Security , Mobile Device Security , Mobile Security , Mobile Malware
Abstract: The importance of researching in the field of smartphone security is substantiated in the increasing number of smartphones, which are expected to outnumber common computers in the future. Despite their increasing importance, it is unclear today if mobile malware will play the same role for mobile devices as for common computers today. Therefore, this thesis contributes to defining and structuring the field mobile device security with special concern on smartphones and on the operational side of security, i.e., with mobile malware as the main attacker model. Additionally, it wants to give an understanding of the shifting boundaries of the attack surface in this emerging research field. The first three chapters introduce and structure the research field with the main goal of showing what has to be defended against today. Besides introducing related work they structure mobile device attack vectors with regard to mobile malicious software and they structure the topic of mobile malicious software itself with regard to its portability. The technical contributions of this thesis are in Chapters 5 to 8, classified according to the location of the investigation (on the device, in the network, distributed in device and network). Located in the device is MobileSandbox, a software for dynamic malware analysis. As another device-centric contribution we investigate on the efforts that have to be taken to develop an autonomously spreading smartphone worm. The results of these investigations are used to show that device-centric parts are necessary for smartphone security. Additionally, we propose a novel device-centric security mechanism that aims at reducing the attack surface of mobile devices to mobile malware. The network-centric investigations show the possibilities that a mobile network operator can use in its own mobile network for protecting the mobile devices of its clients. We simulate the effectiveness of different security mechanisms. Finally, the distributed investigations show the feasibility of distributed computation algorithms with security modules. We give prototypic implementations of protocols for secure multiparty computation as a modularized version with failure detector and consensus algorithms, and for fair exchange with guardian angels.
Übersetzter Titel: Sicherheit von multifunktionalen Mobiltelefonen auf dem Weg zu ihrer Allgegenwärtigkeit (Deutsch)
Übersetzung des Abstracts: Die Wichtigkeit der Forschung zur Sicherheit von multifunktionalen Mobiltelefonen (engl. “smartphones”) wird untermauert von ihrer steigenden Anzahl, die vermutlich die Anzahl von herkömmlichen Rechnern in Zukunft übersteigen wird. Trotz ihrer steigenden Bedeutung ist es unklar, ob mobile Schadprogramme (engl. “mobile malware”) dieselbe Rolle für mobile Endgeräte spielen werden, wie es herkömmliche Schadprogramme für herkömmliche Rechner tun. Aus diesem Grund leistet diese Arbeit einen Beitrag dazu, das Thema Sicherheit mobiler Endgeräte zu definieren und zu strukturieren. Insbesondere behandelt sie multifunktionale Mobiltelefone und die operative Seite der Sicherheit, die mobile Schadprogramme als das hauptsächliche Angriffsmodell hat. Die Arbeit möchte zusätzlich ein Verständnis von den sich verschiebenden Grenzen der Angriffsvektoren in diesem neuen Forschungsfeld geben. Die ersten drei Kapitel führen in das Themenfeld ein, strukturieren es, und zeigen, wogegen man sich heute schützen muss. Neben der Nennung von verwandten Arbeiten werden Angriffsvektoren für mobile Endgeräte in Bezug auf mobile Schadprogramme, sowie mobile Schadprogramme in Bezug auf ihre Portabilität strukturiert. Die technischen Beiträge dieser Arbeit folgen in den Kapiteln 5 bis 8, aufgeteilt durch den Ort der Untersuchung (auf dem Endgerät, im Netz, verteilt zwischen Endgerät und Netz). Im Endgerät angesiedelt ist MobileSandbox, ein Programm für die dynamische Analyse von Schadprogrammen. Ein weiterer Beitrag bezogen auf das Endgerät ist die Untersuchung der Aufwände für die Entwicklung eines sich autonom verbreitenden Wurms auf multifunktionalen Mobiltelefonen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden benutzt, um endgerätezentrierte Teile als für die Sicherheit von multifunktionalen Mobiltelefonen notwendig zu zeigen. Außerdem wird ein neuartiger endgerätezentrierter Sicherheitsmechanismus vorgestellt, der die Angriffsfläche der Endgeräte gegenüber mobilen Schadprogrammen reduziert. Die netzzentrierten Untersuchungen zeigen die Möglichkeiten, die ein Mobilfunknetzbetreiber in seinem Mobilfunknetz benutzen kann, um die mobilen Endgeräte seiner Kunden zu schützen. Die Effektivität von verschiedenen Sicherheitsmechanismen wird simuliert. Schließlich zeigen die verteilten Untersuchungen die Durchführbarkeit von Sicherheitsmodulen benutzenden Algorithmen zur verteilten Berechnung. Es werden vorgestellt: eine prototypische Implementierung von Protokollen zur sicheren verteilten Berechnung in einer modularisierten Version mit Ausfallerkennern und Konsensusalgorithmen. Außerdem eine Implementierung von fairem Austausch mit Sicherheitsmodulen. (Deutsch)
Zusätzliche Informationen:

Das Dokument wird vom Publikationsserver der Universitätsbibliothek Mannheim bereitgestellt.




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Becher, Michael (2009) Security of Smartphones at the Dawn of their Ubiquitousness. Open Access [Dissertation]
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