Design einer mobilen Anwendung zur verschlüsselten Sprachkommunikation auf Basis des Android Betriebssystems

Die unterschiedlichen Möglichkeiten und die Realisierung der abhörsicheren und verschlüsselten, mobilen Sprachkommunikation auf Basis des Android Betriebssystems, sind zentraler Bestandteil dieser Master-Thesis. Private und abhörsichere Kommunikation lässt sich in einem direkten Gespräch ohne größeren Aufwand realisieren. Bei indirekter Sprachkommunikation, wie einem Telefongespräch, muss erheblich mehr Aufwand betrieben werden, um abhörsicher und vertraulich kommunizieren zu können. Die Verwendung von Verschlüsselungsmechanismen ist hierfür eine Option zur Realisierung von abhörsicherer und privater Sprachkommunikation. In dieser Arbeit werden die verbreitetsten Protokolle und Technologien beschrieben und evaluiert, mit deren Hilfe man verschlüsselte prachkommunikation technisch realisieren kann. Die Technologie-Evaluation wird kategorisiert nach Netzzugangstechnologie, Audiocodec, Signalisierung, Medientransport und Schlüsselverwaltung durchgeführt. Dies geschieht unter Berücksichtigung von Angriffen und Sicherheits- lücken, den Besonderheiten der Medientransportebene bei drahtloser mobiler Datenübertragung und den Beschränkungen, denen mobile Endgeräte und der mobile Internetzugang unterworfen sind. Neben der Evaluation der Technologien wird auch der Einsatz und die Integration von Smartcards in Sprachkommunikationssoftware zur Verschlüsselung und Zertifikatsspeicherung diskutiert. Aufbauend auf der Analyse der existenten Protokolle und Technologien wird das Konzept einer Anwendung entwickelt, mit der die verschlüsselte Sprachkommunikation auf dem Android Betriebssystem realisiert werden kann. Dabei wird durch die Implementierung einzelner Teile des Konzepts, eine Machbarkeitsstudie durchgeführt.</p

ARTist: The Android Runtime Instrumentation and Security Toolkit

We present ARTist, a compiler-based application instrumentation solution for Android. ARTist is based on the new ART runtime and the on-device dex2oat compiler of Android, which replaced the interpreter-based managed runtime (DVM) from Android version 5 onwards. Since dex2oat is yet uncharted, our approach required first and foremost a thorough study of the compiler suite's internals and in particular of the new default compiler backend Optimizing. We document the results of this study in this paper to facilitate independent research on this topic and exemplify the viability of ARTist by realizing two use cases. Moreover, given that seminal works like TaintDroid hitherto depend on the now abandoned DVM, we conduct a case study on whether taint tracking can be re-instantiated using a compiler-based instrumentation framework. Overall, our results provide compelling arguments for preferring compiler-based instrumentation over alternative bytecode or binary rewriting approaches.Comment: 13 page