前言

组件间通信（Inter-Component Communication, ICC）是Android特有的机制之一。以系列文章记录一下对ICC的认识。本文讲解第二部分“静态分析中ICC带来的问题及现有研究”。

静态分析中ICC带来的问题

静态分析是什么

​ 静态分析是指在不执行程序的前提下对程序完成分析的手段。静态分析通常使用词法分析、语法分析、控制流分析、数据流分析等技术对程序代码进行扫描，验证程序是否存在漏洞或是否合规。

对于Android应用的静态分析中的ICC问题

​ 因为Android应用程序中的组件间的通信（ICC）是在程序动态执行时，由Android系统来完成的，所以当采用静态分析手段获取Android应用程序的函数调用图(Call Graph, CG）来对程序进行建模时，ICC不能直接被CG包含。

现有研究

Epicc/IC3

IccTA

​ 来自卢森堡大学团队的研究工作IccTA: Detecting Inter-Component Privacy Leaks in Android Apps（ICSE 2015），对于组件通信时敏感隐私数据泄露问题提出一个污点分析工具IccTA，实现在数据流分析中对通信的Android组件间建立精确连接并检测。

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​ IccTA需要解决的主要挑战是为通信的组件,组件生命周期函数和应用中回调函数建立控制流。主要流程如上图，首先获得代码的Jimple中间表示，然后提取ICC link，通过在Jimple上插桩为通信的组件建立连接，并创建虚拟入口点dummymain()为组件生命周期和回调函数建立调用，最后使用模改后的FlowDroid进行污点分析，记录污点传播路径。

​ 文章核心在于ICC建模，作者将startActivity()这类发起组件间通信的方法称为ICC method。将包含ICC method的source component 到target component的连接称为ICC link。三步提取ICC link：

  • step1：使用Epicc从Jimple文件中获得ICC method及其参数（e.g. action，category），并使用Epicc的改进工具IC3解析URI来支持Content Provider相关的ICC method。

  • step2：通过解析AndroidManifest文件匹配Intnet Filter，标识所可能的target component。同时因为Broadcast Reveiver可以在动态运行时注册，所以还分析字节码标识Broadcast Reveiver。

  • step3：通过Intent Filter，为ICC method匹配target component。

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​ 插桩方法以startActivity为例，如上图构造一个helper class IpcSC来建立连接。在Activity1中移除startActivity方法，调用IpcSC中的连接函数redirect0(Intent i),该函数中生成Activity2的实例，并调用Activity2的dummyMain()。Activity2增加一个构造函数Activity2（Intent i）,并重载getIntent方法，通过Activity2（Intent i）显式传递intent,，完成对intent传递进行建模。

ICCBot

RAICC

​ RAICC: Revealing Atypical Inter-Component Communication in Android Apps（ICSE 2021）在上一篇文章Android之ICC机制（一）中有提到，即有些方法的原始目的不是用于ICC，但是可以用于实现ICC。通常这些方法会依赖PendingIntents 和 IntentSenders。

小结

参考文献