Side channel analysis on android smartphones

Abstract

Özetçe -Akıllı telefonlar son yıllarda insan hayatının ayrılmaz bir bileşeni haline gelmiştir. Fakat akıllı telefonların artan yaygınlıgı bazı güvenlik problemlerine neden olabilmektedir. Örnegin, kullanıcılar rehber,şifre ve diger kimlik bilgilerini telefonlarında saklayabilmektedirler. Çeşitli özelliklere ek olarak, akıllı telefonlar ivmeölçer ve jiroskop gibi birçok hareket sensörüne sahiptir. Bundan dolayı, akıllı telefonların yetenekleri arttıkça akıllı telefonlara yönelik kötü amaçlı yazılımlar da artmaktadır. Android işletim sisteminin akıllı telefon pazarının lideri oldugu bilinen bir gerçektir. Bu durum maalesef saldırganların Android platformuna yönelmesine neden olmaktadır. Ayrıca, saldırganlar akıllı telefonlardaki hareket sensörlerini yan kanal bilgi kaynagı olarak kullanıp kullanıcının özel bilgilerini elde edebilmektedirler. Literatürde hareket sensörlerinin yan kanal olarak nasıl kullanıldıgını gösteren birçok çalışma mevcuttur. Bu çalışmanın ana amacı, ivmeölçer sensörünün yan kanal bilgi kaynagı olarak kullanılarak kullanıcının yaş aralıgının tespit edilebileceginin gösterilmesidir. Kullanıcının ekrana dokunuşları analiz edilerek kullanıcının çocuk veya yetişkin oldugu yüksek bir oranda tespit edilmiştir. Elde edilen bu bilgi, saldırganlara kötü amaçlı eylemleri için ek imkanlar sunabilmektedir.Anahtar Kelimeler-Android, akıllı telefonlar, hareket sensörleri, ivmeölçer, yan kanal, veri güvenligi, kötü amaçlı yazılım.Abstract-In recent years, smartphones have become inseparable components of people's daily life. However, the great popularity of smartphones causes some security problems. For example, users may store their contact lists, passwords and other credentials in their smartphones. In addition to various features, smartphones also have various motion sensors like accelerometer and gyroscope. Therefore, number of malwares focused on smartphones goes up while capabilities of smartphones increase. It is well-known fact that Android is the leader of smartphone market. This unluckily leads attackers to the Android platform. Furthermore, attackers use motion sensors as a sidechannel information to obtain user's private data. There are several studies in the literature which show how motion sensors can be used as a side-channel. In this study, the main object is to determine user's age interval by using accelerometer sensor as a side-channel. We show that by analyzing user's tap event on the touchscreen we can determine whether the user is child or adult. This is actually our great contribution to the literature because this information may give attackers extra avenues for their malicious activities.

Bogazici university smartphone accelerometer sensor dataset

“…We developed a mobile application using the Android Studio development environment to collect data and we named this application as BalloonLogger [10] . This developed application logs the accelerometer data on the x, y and z axes resulting from the user's movements or interactions with the touchscreen.…”