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现代信息技术主要特征(收集5篇)

来源: 时间:2024-12-10 手机浏览

现代信息技术主要特征篇1

新媒体作为一种独特的媒介形式,其自身的特点和传播的传播媒介,例如报纸、广播、电视等媒介之间存在着很大的区别。新媒体的传播手段是则是在以往信息传播的基础上,引进了更为先进的网络技术。利用越来越便捷的计算机系统,构建自己的信息传播的平台。并在这个平台之中,调动各种媒体形态之间相互合作。如伴随着智能手机出现的微博、微信等网络平台,继以往的计算机技术的基础上,在求创新。这种新的通讯方式的出现,不仅实现了可以更加快捷的为人民搜寻以及传播各种新闻信息之外,还更加有效的辅助人民开阔了视野。新媒体时代的到来,对人们的生活产生了很大的变化。不仅深刻地影响了人们的日常生活方式,甚至还深刻的改变了群众的思想方式。这些都从根本上颠覆了人类最为传播的生活方式。新媒体时代的信息传播形式将信息技术光放的应用到了社会生活的各行各业,诸如商业、教育、管理业、文化业等等领域。与此同时,它也更加成为当代高校学生获取信息和彼此之间进行信息交流的最为重要的渠道之一。新媒体时代的进一步到来,对于当代大学生对于社会热点新闻的关注度以及对于新鲜事物的好奇能力进一步激发出来。长此以往,这些能力对大学生会逐渐产生一种潜移默化的影响,渐渐的会对他们工作、生活以及学习的方式都会产生相应深刻而又客观的影响。这些变化都为当下为提高高校学生思想政治教育提供了最为新颖的环境以及良好的机遇条件。

二、新媒体时代在高校开展思想政治教育所具有的独特优势

伴随着新媒体时代的快速发展,它逐渐演化成了一种最为独特以及便捷的信息传播的技术和手段。伴随着这种新技术的面世,它对于自身的技术水准也相应地提出了更高的技术标准以及实践要求。这种新型的技术也逐渐被各大高校所利用,逐渐地在高校的教学活动中得以广泛的应用。这样逐渐被扩大优势加以利用是有其自身的优势的,具体说来,新媒体主要在以下几个方面存在着很大的优势。具体说来:

(一)新媒体所独具的权威性的特征。新媒体时代在继承传统媒体传播信息优势的基础上,继续发扬了传统媒体的优良作风,并在此基础上结合新的时代特征做出了很大的突破和进步,正继往开来的为国家以及人民传播信息发挥着重要的作用。这一与众不同的舆论监督力量是其他行业不具备的媒体优势。也正因为如此,新媒体继成为国家进行宣传的窗口之后又一在高校中继续发挥重要作用的重要阵地。

(二)新媒体所独具的覆盖性的特征。这里所提到的有关于的新媒体的覆盖性特征是指新媒体在面向社会公众的环节上,它充分的实现了向更广范围内的社会大众,更大面积的传播相应的信息,伴随着这个过程,也逐渐实现了信息传递的强覆盖性以及强辐射性。众所周知,各种媒体类型在传播信息的过程中都是各有所长,也存在着相应的不足和缺点。这样不同的媒介之间可以充分彼此搭档,优势互补,促进信息传播的最大化。新媒体充分受这一与特征的影响,结合高校学生这个群体的年龄夜店、性格特点以及生活习惯等,使其成为新媒体信息传播过程之中最为重要的组成部分。这些做法对于高校的思想政治教育工作是有着巨大作用的。

(三)新媒体所独具的先进性的特征。新媒体以及自身所独具的信息技术优势逐渐扩大了信息在大众化传播过程中的独特魅力,促进了信息的接受的便捷性、快速性。与此同时也促进了大众所接收到奥的信息更为准确、及时以及更加富有时代特征等特点。众所周知,大学生更为乐于接受和主动乐于尝试很多新兴的技术,这些都充分体现了新媒体所独具的先进性的特征。

三、新媒体时代高校进行大学生思想政治教育的创新性发展

新的历史时期,各高校在对本校学生进行思想政治教育创新发展的过程之中,利用多媒体技术的痕迹越来越明显和突出。

(一)将新媒体作为努力提高学生综合素质的媒介。高校努力的致力于提高学生的素质,将新媒体这一媒介广泛地应用到新时期思想政治教育研究环节的课堂教学之中。充分利用现有的媒介技术,引导当代大学生进行必要的思想创新,在通过充分的课堂实践活动将思想政治教育的教育工作深入到其各个方面。在这个过程中,需要格外注意充分发挥学生网络群体的特殊作用,并且伴随着这个环节的开展,需要时刻注意引导学生的“育人、树人”的教学观念,逐渐引导学生突出和强化自身的主体性学习观念,不断锤炼自身的意志,提升自己的品格。

(二)逐渐培养出相对专业性的思想政治教育的工作研究者。新的历史时期,思想政治教育工作者更需要逐渐成长为现代化的先锋,更应该与时俱进,结合新的历史特点,及时地对自身的教育观念进行及时的更新处理。在这个过程中,更需要感觉到时代竞争的压力,在充分把握时代特征的基础上,主动出击,合理结合新媒体的优势,把握好思想政治发展的规律,双管齐下,做好评对当代大学生思想引导以及教育的工作。

(三)需要充分发挥出新媒体与传统媒体形式之间优势互补的特征。熟悉和掌握新媒体的特点并不是学习的根本目的,而是在了解的基础上就好好地利用,以便其可以更好地为大学生思想政治教育工作合作。比如现在很流行的通讯新媒体形式,诸如QQ、MSN等等通讯形式,都可以辅助实现高校思想政治教育工作的快捷和实时性。例如Email的广泛使用可以有效并快速的帮助高校思想政治教育工作者做好主客体之间的平等互助活动。除此之外,还有一种比较新的媒体形式,微博的出现。它同样是作为一种新的社交以及传播软件而在新媒体领域极度活跃的。伴随着社会上对它的关注度日益提高,以及它自身的优点也在切实的显现出来,我们发现,这一新的媒介形式如果可以有效地应用到大学教学菱悦的话,其自身的优势可以说是极其明显的。

四、利用新媒体技术创新发展高校思想政治教育工作的有效途径

(一)需要大力开拓高校思想政治教育相关理论教学活动的顺利开展。只有在充分扩大高校思想政治教育理论课教育教学的主要渠道的基础之上,只有这两点做到完美的配合,才能更好地实现高校学生之间思想政治教育理论活动的互动发展。通过广泛的利用好新媒体这一技术手段可以更好地实现对高校优秀课堂的广泛传播。

(二)着力扩建校园媒体的思想政治教育范围。校园相关负责人可以结合本校的特征,将本校的实际需求与当前甚为流行的互联网多媒体技术结合起来。在充分的时间内,与学生实现优势互补,沟通交流。积极调动起学校的其他组织机构。采用在正确的世界观人生观价值观对他们进行教育,促进大学生形成正确的舆论观念。

现代信息技术主要特征篇2

【关键词】美术教育信息化对策研究

一、教育信息化的基本范畴及特征

自从美国传播和技术协会(AECT)于1972年正式提出教育技术的概念后,教育技术的内涵不断得到扩充和优化,并逐渐形成了创造性学习的概念体系,促使教育过程向着以学为主,并且注重能力培养的方向发展。教育信息化是现代教育技术的重点发展方向,也是一个动态发展的过程,充分融合了计算机网络技术、通信技术、数字化音视频技术及信息处理技术,为教师和学生提供了无限的学习空间。

1.教育信息化具有系统性特征。一方面,教育信息化是实体教育资源和虚拟空间的有机结合,实体教育资源的分类、收藏及传播是由一个个相互独立的系统(如图书馆等)来完成,而教育信息化将具有系统性的实体资料再现于虚拟的网络空间,是一个系统性再现的过程。另一方面,信息化技术处理和表述,其本身也具有严密的科学体系及规律,也是一个系统化的体系。

2.教育信息化具有创新性特征。教育信息化是对传统经典学习理论的挑战,经典的学习理论主要包括行为主义、认知主义和建构主义,像巴浦洛夫的经典条件反射学说、皮亚杰的“认知结构说”,以及杜威的建构说等,教育信息化打破了传统的哲学思辨的学习思维方式,形成了更加开放、互动共享的体系,求知的方式也由接受式为主转向探究式为主。

3.教育信息化具有经济性特征。教育信息化的重要工作之一是将实体空间的教育资源进行信息化处理,构建跨区域、跨学科的信息资源共享体系,因此学生和教师都可以十分方便地找到所需的资料,节省了大量的时间及人力成本,对于学校等教育机构来说,也是一次投资,长久受益。目前欧美高校比较流行校际图书资源共享体系或联盟就是一个例证。

二、美术教育信息化的现状及趋势

1.美术教育资源信息化进程加快

传统的美术作品(或资源)大多数收藏于世界各地的美术馆、博物馆、图书馆、个人收藏机构或个人家庭,普通美术教育机构获取大量的美术资源相对困难。国外一些高等美术教育机构为提高教育声誉、改善教育条件,往往是靠建设校内美术馆和资料室,并且尽可能多地收藏具有代表性的美术作品,这大大增加了教学成本。随着网上图书馆、博物馆的兴起,美术资源的信息化已势在必行,一是信息处理技术日趋成熟,图像扫描、编辑、传输和存储等技术完全能够满足需要,文本处理的常用软件及格式也具有较好的整理性;二是网络共享体系初步形成。国内外许多高校都构架了图书馆联盟,一些高校可与几十家甚至几百家的高校、博物馆、图书馆共享资源,网络检索、交流和学习十分普及;三是美术作品的创作方式不断创新。多媒体现代装置、光影设计等新的艺术形式层出不穷,不仅在形式和内容上已被大众接受,而且在技术层面更易于网络化传播。

2.美术教育信息技术应用加速

美术教育的重要特征是图像信息资源占主导地位,在信息资源的获取方面,一是间接方法,可以通过互联网采取免费或付费的方式,从相应的专业数据库获取,对于一些有特殊要求的数字图像,需事先签署协议,才能取得使用权;二是直接方法,采用扫描仪、数码照相机和专业绘图软件制取图像,间接获取的数字图像一般来源于专业机构,一般质量较高,类别广泛,是当前美术教学的重要渠道。而直接方法得到的图像能够有效展示个性化特色,可以更好地弥补间接方法的不足。

在信息资源的展示方面,大多采取多媒体课件教学方式。美术教育的课件一般能够充分体现教师的个性化特征,形成表达清晰、系统、连贯的教学体系,美术课件中除了有文字处理及表达外,更多的是以插图来演示,因此在所采用的软件工具中,除了大量使用powerpoint处理系统外,还会利用视频、专业绘图及flas等专业的处理工具,这对课件的创作资源、素材准备、内容制作等方面提出了更高的要求。对教师来讲,只有将传统的教学方法与现代信息技术手段有效结合,才能取得良好的教学效果。

三、提升美术教育资源信息化水平的对策建议

1.提升美术教育信息化的师资水平

师资水平是决定美术教育信息化成功与否的关键,一要积极引进高端复合型人才,将具有信息技术专业背景、具有美术教育基础,并且熟悉现代教育理论的教师吸引到美术教育体系中;二是要引导高校美术专业学生加强信息技术学习,特别是要提高师范类的美术专业学生信息化等级的要求;三是要鼓励专业教师主动采用信息化教学手段,推动教学方式创新。

2.提升信息基础设施建设水平

一是确保有效通讯,促进校园网内美术教育相关的系科和工作室的有效连接,实现任意时间、地点、人员的无障碍上网;二是动态改造校园网,注重升级改造,实现与中国教育网等网络系统的互联互通,在条件允许的情况下,探索先进的宽带上网方式;三是加快智能化终端系统的普及应用,积极探索新型的美术教育方法,实现美术基本素质训练与现代信息技术学习的同步。

3.提升美术教育资源信息化开发水平

首先,要构建并完善美术信息资源数据库,对于不涉及教学机密和知识产权保护的美术资源,应尽可能将其转化为数字化教学资源,实行适应美术教学的分类编码处理;其次,要扩大国际交流与合作,充分利用国际著名博物馆、美术馆、高等院校的数字化美术资料,形成国际资源共享联盟,实现教学体系与国际接轨;三是创新美术资源开发应用公共平台,组建由专业美术教师、信息技术开发专家、高级管理人才组成的开发团队,逐步形成开放式的教学管理体系。

4.提升美术教育信息化的标准化水平

美术教育特别是美术创作一般比较注重个性化特征,比较侧重个人风格,相对而言,美术的信息化教育更加注重标准化程序,因此信息教育将更加强调将个性包含于共性之中,这里的共性指的是信息化的管理、开发和应用环境。实现美术信息教育的标准化至少有三层含义:一是要确保信息技术应用的标准化,二是要确保操作管理体系的规范化,三是要确保美术资源管理的系统化。

结语

现代信息技术主要特征篇3

关键词:测量信息化;工程测量;技术展望

中图分类号:P2文献标识码:A

一、信息化测绘技术体系

1.1从技术角度上,信息化测绘技术是现代测绘科学技术经多学科交叉、融合后发展形成的,它依托数字化测绘体系,实现地理空间信息的快速获取和更新、智能化处理和一体化管理、网络化生产与分发服务,实现地理空间信息资源的融合、增值服务,使测绘信息与技术产品社会化,为社会提供多尺度、多形式的服务,是“后数字化测绘技术”时期的发展走向。面对以TB级计的海量地理信息数据和各行各业的迫切需求,使我们面临着“数据又多又少”的矛盾局面:一方面数据多得无法处理;另一方面用户需要的数据又找不到,无法快速而及时地回答用户问题。因此,对地理空间信息加工与处理提出了自动化、智能化和实时化的要求,这恰恰体现了对数字化的提升,也符合复杂巨系统的格局。

1.2随着全球信息网格(GIG)概念的提出,人们将要面临在下一代3G(greatglobalgrid)互联网上进行网格计算,即不仅可以查询和检索GIS时空数据,而且还要能利用网络上的计算资源进行网格计算。在网格计算环境下,目前的GIS数据面临着空间数据的基准、空间数据的时态、语义描述以及数据存贮格式不一致的4大障碍。因此,建立全球统一的空间信息网格对实现网格计算势在必行。为此,我们提出了从用户需求出发的空间信息多级网格(SIMG)的概念,用带地学编码的粗细网格来统一存贮时空数据。其基本的思想是在地理坐标框架下,根据自然社会发展的不平衡特征将全球分成粗细不等的格网,格网中心点的经纬度坐标和全球地心坐标系坐标作为参照标准,存贮各个格网内的地物及其属性特征,这种存贮方法特别适合于国家社会经济数据空间统计与分析。如果能解决空间信息多级网格与现有不同比例尺空间数据库的相互转换,GIS的应用理论将会上一个新的台阶,空间数据挖掘也可望得到更好的应用,使空间分析和辅助决策支持上一个新台阶,同时也对信息化测绘体系提出了明晰的目标和方向。人类的社会活动和自然界的发展变化都是在时空框架下进行的,地球空间信息是它们的载体和数学基础。在信息时代由于互联网和移动通讯网络的发展加上计算机终端的便携化,使时空信息服务的大众化代表了当前和未来的时代特征,也是空间信息行业能否产业化运转的关键。

二、信息化测绘的任务与特征

信息化测绘是当前测绘事业发展的方向。信息化测绘体系是地理空间信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现,主要包括现代化的测绘基准体系、基础地理信息资源体系和地理空间信息的实时化获取体系、自动化处理体系、网络化服务体系等。充分利用现代高新技术,加快建设信息化测绘体系,大力推进测绘信息化进程,是测绘事业适应国家信息化建设的紧迫任务和重要内容,也是实现测绘事业又好又快发展的基本要求和必要途径。信息化测绘体系建设应该包括两大目标:一是要着力发展先进的测绘技术方法,建设现代化的测绘基础设施;二是要着力提升测绘的保障服务能力。这两个目标密切相关。前一个目标是后一个目标的基础和前提,是实现后一个目标的手段和条件;而后一个目标则是前一个目标的出发点和落脚点,是建设信息化测绘体系的终极目标。因此,信息化测绘体系建设的核心是切实提升测绘的保障服务能力。当然,要提升测绘的保障服务能力,必须大力发展测绘技术手段,建立健全相应的政策法规和技术标准。从提升测绘保障服务能力的角度上看,信息化测绘应该具有以下特征:

2.1测绘保障服务的层次有显著提高。在强化测绘的“支撑”作用的同时,大力发展测绘的“提升”作用。

2.2测绘保障服务的模式有显著变化。测绘应该从被动服务、普遍服务转变为主动服务、按需服务。这不仅包括测绘服务和成果的提供模式,也包括测绘成果的应用模式和后续服务模式等。

2.3测绘保障服务的质量有显著改善。测绘产品及服务不仅要优质化,更要增值化。测绘成果的内容、形式和质量应适应应用的需求,特别是成果的现势性应得到明显改观。

2.4测绘保障服务的效果有显著增强。测绘保障服务要适宜、及时和有效,并应以其为其它业务的成功而提供的支持程度作为衡量保障服务效果的基本标准。

三、信息化测绘的若干关键技术

3.1城市地理信息共享标准。由于标准化工作未得到重视的危害有滞后性,往往被忽视,而一旦发现失误再去弥补,代价很大,有些工程需要重来。因此,信息测绘体系建设应十分重视标准先行。城市地理信息共享标准涉及地理模型、数据获取、组织管理、共享服务等方面。主要包括:地理基础框架与地理信息分类标准、数据质量标准和分发服务标准等。

3.2现代化城市测绘基准体系。现代测绘基准体系主要包括:GNSS虚拟参考站技术、坐标系转换技术、厘米级大地水准面精化技术、分米级交通导航技术等。该技术不仅可逐步取代传统的城市测量控制系统,还可以提供实时动态的空位置服务,将带来城市测量的历史性进步。

3.3智能化移动测量技术。移动测量技术是多传感器集成技术、空间同步技术、自动提取技术、移动信息实时传输等技术的总称。目前典型的产品有:基于PDA的野外全息数据采集技术;基于可量测实景影像(DMI)信息提取技术。该技术特别适合专题热点数据采集,有利于实现地理信息服务的大众化、社会化、灵性化与实时化。

3.4无人飞行器航空摄影测量技术。无人飞行器航空摄影测量技术主要包括:长航时无人飞行器技术、传感器姿态控制技术、平流层平台摄影测量技术与应用、航空摄影二维及三维信息的提取技术等。此项技术的应用将改变传统的摄影测量作业方式,大大缩短成图周期、降低测绘成本、提高测绘生产与成果更新的效率,并可为三维仿真提供高分辨率纹理数据。

四、结语

信息化测绘是数字化测绘的延伸和发展,是信息社会测绘生产力发展的必然要求。在信息化条件下,空间数据生产的劳动强度极大降低,技术含量极大提高,应用前景更加广阔。历史将有力证明:建设城市信息化测绘体系是工程测量行业实现可持续发展的必由之路,殷切期待工程测量行业在信息化的浪潮中更加繁荣昌盛。

参考资料

[1]张清浦.关于信息化测绘体系建设目标和任务的探讨[J].地理信息世界.2008年04期

现代信息技术主要特征篇4

【关键词】软件行为Android应用安全检测动态行为分析技术

[Abstract]Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofmobileInternet,mobilesmartterminalsbecomeanindispensablepartofpeople’slife.Subsequently,thesecuritythreatofmobilesmartterminalsisbecomingmoreseriousthaneverbefore.Theprincipleanddevelopmentstatusoftraditionalsoftware’sdynamicbehavioranalysistechnologywereintroduced.TheapplicationsofdynamicbehavioranalysistechnologyinapplicationsoftwaresecuritydetectionbasedonAndroidsystemwereanalyzed.Withspecificcases,theimportantroleofdynamicbehavioranalysistechnologyinAndroidbasedapplicationsecuritydetectionwaselaborated.

[Keywords]softwarebehaviorAndroidapplicationsecuritytestingdynamicbehavioranalysistechnology

1引言

近年来,随着移动互联网的飞速发展,移动智能终端的用户规模和性能都得到了突飞猛进的飞跃。与传统终端相比,移动智能终端融合了移动通信技术、计算机技术和多媒体技术的最新成果,以其强大的计算能力和丰富的功能给人们带来了便捷,成为人们生活中不可缺少的一部分。据CNNIC(国家互联网信息中心)统计,近5年来我国手机网民数量持续增加,截至2014年,我国手机网民数量已接近6亿,如图1所示。

目前,市场上流行的移动智能终端以Android、iOS这2种操作系统为主,其中Android操作系统采取开放源码和免费授权的商业模式,获得了许多手机厂商和移动应用开发者的支持。据应用跟踪平台appFigures报告称,2014年GooglePlay应用商店增加的新应用数量首次超过苹果AppStore,开发者社区增长连续第3年超过苹果,开发者数量达到38.8万[1]。

目前,Android应用已成为数量最大、应用范围最广、使用频率最高的应用软件之一。由于Android操作系统的开放性,除官方商城外Android还拥有大量第三方应用商城及其他应用分发渠道,如电信运营商运维的MM商城、天翼商城,终端制造商运维的华为商城、小米应用商店,以及安卓巴士应用分享论坛等。Android系统的开放性在带动产业链繁荣的同时,也带来了很多安全问题。根据CNCERT(国家互联网应急中心)的监测结果显示,近5年来移动互联网恶意应用走势居高不下,如图2所示,仅2014年上半年新增恶意应用就超过了36.7万,传播移动互联网恶意程序的网站域名811个,存在移动恶意程序的应用商店大于300家。据统计,目前移动恶意应用99%以上是针对Android系统的,其中恶意扣费类应用占恶意应用总数的55%,资费消耗类占总数的12.9%,隐私窃取类占总数的12.9%,可见Android恶意应用有很强的趋利性,如图3所示。

Android恶意应用造成个人信息的泄露,给广大手机用户带来了财产损失和安全风险,并且危及了移动互联网网络空间安全。在这种情况下,对移动智能终端的应用软件进行安全检测,遏制移动互联网恶意应用的泛滥,有着尤为重要的意义。基于这种情况,将对Android应用安全检测技术开展研究。目前,Android应用安全检测技术主要有特征码扫描、静态源码分析、动态行为分析3种。从是否需要执行被测试软件的角度分类,特征码扫描、静态源码分析属于静态测试,动态行为分析属于动态测试。从测试是否针对软件结构与算法的角度分类,特征码扫描、静态源码分析属于白盒测试,动态行为分析属于黑盒测试[2],本文主要对Android应用软件动态行为分析技术进行研究。

2软件动态行为分析技术原理

2.1技术原理介绍

软件行为是指软件运行时作为主体,依靠其自身的功能对实体的施用、操作或动作。软件行为学研究的内容是软件行为的特性、状态、模式和结构[3]。

软件最基本的行为是计算机系统中的一条指令,包括算术处理、逻辑处理、执行控制、表格处理、字符处理、存储处理和I/O处理等。但研究一条孤立的指令是没有意义的,从软件设计的角度出发,可以把完成某个特定功能的一系列命令视作一个软件行为,如一系列系统调用、读写、计算、输入和输出等。软件行为分析主要研究程序设计行为与实际行为的关系,如软件实际行为是否与软件声明一致,软件实际行为是否与程序设计行为一致,软件实际行为是否出现非程序设计、未授权行为,软件实际行为是否有破坏系统、窃取个人信息等恶意行为。

软件行为分析技术是安全检测中十分重要的组成部分,对软件行为进行分析不仅可以检测出恶意的软件行为,进而鉴别出恶意软件,还可以发现软件行为导致的实际后果是否会造成漏洞,通过软件行为模型的建立快速筛选出恶意软件。

软件动态行为分析技术主要由2个部分组成。第一,对软件运行时实际行为的获取;第二,对所捕获到的行为特征进行分析。目前,软件行为的获取分析主要从主动、被动这2个角度入手,即内部行为的主动发掘方式与外部行为的被动监控方式,一般通过动态监控软件实现。动态分析所采用的方法是对软件程序进行植入或者拦截系统调用,并在全局范围内更改源码以添加额外监控操作,最终实现软件行为特征的捕获和提取。对软件行为特征进行分析,目前主要以软件行为特性的识别为主,如识别行为类型、识别行为主体、识别行为客体、识别行为条件、识别行为属性、识别行为环境属性等。随着机器学习技术的发展,基于一系列软件行为建立行为模型,采取自动化方式分析软件行为特性的检测技术已经出现。

2.2软件动态行为分析技术研究现状

目前软件行为分析技术主要有沙盒技术、钩子技术、动态―静态混杂模型等。

沙盒技术是指让疑似病毒文件的可疑行为在虚拟的“沙盒”里充分表演,“沙盒”会记下它的每一个动作;当疑似病毒充分暴露了其病毒属性后,“沙盒”就会执行“回滚”机制:将病毒的痕迹和动作抹去,恢复系统到正常状况[4]。但是现在很多恶意软件都有分辨环境的能力,使得沙盒的有效性大大削弱。

钩子技术(hook)是指将一段用于处理系统消息的程序通过系统调用挂入到系统。钩子技术能够将应用程序截获并处理发往指定窗口的消息或特定事件,当特定的消息发出后,在到达目的窗口前,钩子程序先行截获此消息并得到控制权。此时在钩子函数中就可以对截获的消息进行各种修改处理,甚至强行终止该消息的继续传递[5]。基于钩子技术的主动防御技术被广泛用于移动智能终端安全软件中,目前很多安全检测工具都采用钩子技术进行软件注入。

HFA(hybridfiniteautomaton)模型是一种动态―静态混杂的模型,采用模块化特性设计更适用于动态链接的应用环境[6]。HFA模型解决了纯静态分析模型不能解决的间接函数调用和跳转问题,与传统的上下文相关自动机模型相比具有更高检测效率和准确性。

针对移动智能终端上的应用软件动态行为分析研究,国际最新的成果是AbhijitBose等人提出的针对系统调用对象,采用基于因果关系的时间逻辑来描述移动智能终端上应用软件的行为模式,并使用SVM机器学习算法进行异常检测分析,提出了一种全新的移动智能终端异常检测模型[7],但目前这个模型并未得到广泛应用。

3基于Android系统的应用软件动态行为

分析技术

3.1动态行为分析技术在Android应用安全检测

中的作用

Android应用安全检测技术主要可分为特征码扫描技术、静态源码分析技术、动态行为分析技术。

特征码扫描技术能从被检测应用的二进制文件中提取关键特征,通过将其与特征库中各种已知恶意应用的特征码进行比对来进行检测。特征码扫描具有操作方便、检测效率高的特点。但特征码扫描技术只能对特征库中已有的恶意代码进行比对和识别,对新出现尚未进入特征库的恶意应用无效。同时特征码扫描技术只能对应用进行是否为恶意应用的简单判定,不能对恶意应用的代码或行为进行分析。另外,随着应用加壳技术的发展,恶意应用很容易绕过基于特征码扫描的检测。

静态源码分析是指在不运行代码的情况下,阅读反汇编代码来掌握程序功能的技术,静态分析Android程序有2种方法。一种方法是阅读反汇编生成的Dalvik字节码;一种是阅读反汇编生成的Java源码[8]。静态源码分析技术能从应用的安装包中提取出可执行文件,反编译得到源代码,对源代码的程序流程进行分析,将分析结果与预定义的恶意行为规则进行匹配。目前,静态源码分析技术存在的问题是:第一,目前针对Android源码的反编译技术还不完善,汇编指令种类纷杂,缺少源码级别的代码结构信息和类型信息,导致反编译后的代码可读性差;第二,Android应用普遍采用代码混淆技术、软件加壳技术以对源代码进行安全加固,增加了反编译的难度和反编译代码的可读性。此外由于软件代码设计与软件运行时实际行为存在一致性问题,对软件进行静态代码分析仅能判断应用程序可能存在的安全风险,并不能确定存在真正的恶意行为。因此在Android应用软件安全检测中,静态源码分析技术只能作为辅助。

动态行为分析技术是指在严格控制的环境中(如沙盒、虚拟机、物理隔绝的主机等)执行软件的安装、运行等操作,借助受控环境监测并记录该对象的行为,如API调用及参数、网络通信、文件读写、进程操作等。通过对实际行为的分析识别来检测软件是否具有窃密隐私、恶意吸费、系统破坏、非法内容传播等恶意行为。

综上所述,动态行为分析技术能实时地监控待测应用运行过程中的各种行为并记录相关的操作和数据,与静态代码分析相比检测结果更加真实可信,动态行为分析技术在移动应用安全检测中起到重要作用,针对主流移动智能终端开源操作系统Android的应用软件动态行为分析技术具有很大的研究价值。

3.2Android应用软件动态分析技术

比较与浅析

对Android应用软件进行动态分析是指在应用运行时对应用的运行情况或操作系统层面的调用进行可视化显示,进而对行为进行分析和识别。以分析环境划分,行为分析可以分为基于应用的动态行为分析和基于受控环境的动态行为分析。

(1)基于应用的动态行为分析技术

基于应用的动态行为分析重点在于对应用本身的代码级分析。依据行为分析者对应用的代码掌握程度可以分为源码级和非源码级分析。源码级分析主要用于开发者对自己的应用程序进行分析,非源码级行为分析主要是测试人员对应用进行逆向分析,添加相应代码之后进行分析。下面对几种常见的基于应用的动态行为分析工具和技术进行介绍。

DDMS:DDMS是DalvikDebugMonitorService(Dalvik虚拟机行为分析监控服务)的简称,DDMS是Android虚拟机提供的行调试服务。开发者可以通过Android集成开发平台(Eclipse、IntelliJ等)调用DDMS,也可以从AndroidSDK路径中直接启动DDMS,如图4所示。DDMS为应用动态行为分析提供了强大的功能,可以对测试设备截屏,查看应用正在运行的线程和堆栈信息、Logcat、查看应用进程内存分配情况等,同时也可以进行模拟电话呼叫、接收短信息和模拟地理坐标等为应用动态行为分析提供辅助功能。DDMS是在应用前对应用进行动态行为分析的必备工具,功能稳定、易用性高,可以将源码级动态分析能力发挥到最大。

Smali插桩:Smali是Dalvik的寄存器语言,同时也是开源且注释清晰的一种.dex格式文件的汇编器。插桩是一种借助往被测程序中插入操作来实现动态分析的方法。对于没有源码的应用程序,测试者主要是通过应用输出的日志信息来进行分析,而对于已经的应用程序,应用一般不会主动输出日志,所以测试者需要通过插桩操作控制应用的关键日志输出,以实现动态分析。Smali插桩可以在不破坏应用原有逻辑完整性的前提下,在应用的相应位置添加探针,用于应用的日志信息获取,探针本质是信息采集的代码段,可以是赋值语句或者是采集覆盖信息的函数调用,测试者可以通过探针的执行并输出动态行为分析所需的应用运行特征数据,揭示应用的内部行为和特征。

反汇编定位:是将应用逆向至汇编语言,在汇编语言基础上定位调试位置,添加调试代码并进行动态行为分析的过程。比较常用且最为成熟的反汇编工具是IDAPro,这是InteractiveDisassemblerProfessional(交互式反汇编器专业版)的简称,IDA是一种递归下降反汇编器,通过IDA视图和交叉引用,可以快速了解程序逻辑并迅速定位代码片段。虽然IDA只能逆向至汇编语言形式的代码,但通过其内部逻辑,以视图化尽可能呈现给行为分析者接近源代码的表现形式,通过数据类型信息,派生变量名和函数名称最大化的注释反汇编代码。IDAPro的另一个重要优势在于它可以对动态链接库(.so文件)进行动态行为分析,如图5所示。

(2)基于受控环境的动态行为分析技术

通过搭建一个受控的运行环境,在受控环境内对应用的行为进行动态分析。受控环境具备完整的智能终端硬件功能、运行标准的终端操作系统并提供相应的应用程序框架。应用在受控环境下运行,可以检测并捕捉应用和外界的交互,包括API调用、网络活动、文件读写和进程操作等行为,分析应用的运行时行为,进行相应的动态行为分析。下面简单介绍几种基于受控环境的动态行为分析实现方式。

HookAPI:Hook可以是消息处理中的一个环节,主要用于监控消息在系统中的传递,并在消息最终处理前进行某些特定操作。HookAPI的本质是劫持API函数调用,通过hook技术获取想要进行动态行为分析的API函数地址,并将该地址重新定义,最终应用运行时调用的为自定义API而不是系统原始API,以达到动态分析的目的。使用该方式可以Hook框架层(Java)API和Hook系统层(nativa)API。

JPDA动态分析:JPDA是JavaPlatformDebuggerArchitecture(Java行为分析体系)的简称,是一套用于开发Java行为分析工具的接口和协议,该体系是Java语言规范的一部分,任何JDK实现都必须提供与标准相兼容的JPDA功能,具有跨平台特性,同时不依赖于虚拟机的实现方式。JPDA动态分析可以基于JPDA实现专用的动态分析器,在需要进行动态行为分析的API位置设置断点,在应用运行时获取类和方法名称、参数信息、调用栈等相关动态分析信息。

定制虚拟机和内核:由于Android本身是一个开源的系统,开源体系支持更深层面的受控环境开发。应用在运行时需要调用许多操作系统层面能力实现相关功能,利用更底层的定制环境来完成应用程序的动态行为分析,行为分析者完全可以根据自己的需求搭建一套定制行为分析环境,对应用程序进行深层次的动态分析。

(3)动态分析技术比较

基于应用的动态行为分析技术,重点利用静态分析和动态分析相结合的模式进行应用行为分析,通过在不同程度的逆向代码中添加相关信息以获得应用当前的运行情况。优点在于对行为分析环境没有很高要求,可以获得应用代码级信息。但是随着应用自身安全性的提高,广泛采用加固方式保护源代码,非开发者的静态分析变得更加困难,很难对应用进行全面的基于代码基础的动态分析。

基于受控环境的动态行为分析技术多用于应用软件的安全测试,通过对运行环境的受控机制,记录应用对操作系统的敏感调用。这种动态行为分析形式不需要对每个应用进行代码级修改,缺点在于受控环境自身的开发工作量较大,并需要适配多种应用。

总的来说,基于应用的动态行为分析适用于开发者和针对单个或少量应用的动态行为分析。而基于受控环境的行为分析是适用于大量应用以及与操作系统能力密切相关应用的动态行为分析。

3.3在Android系统里使用动态行为分析技术监

控恶意应用的实例

为更直观地体现动态行为分析技术在应用软件安全测试中的作用,以一款已知恶意应用为例,使用动态行为分析技术对其进行分析。

已知恶意应用为一款卧底软件,安装后会隐藏在手机中,并随着手机开机而自动启动,应用启动后即转入后台运行。使用控制终端通过短信向其发送窃取指令,目标终端无任何异常反应,包括并未显示收到新信息,但此时控制终端已收到由目标终端发送的包含联系人信息的短消息。在未使用动态行为分析技术对恶意程序进行监控的情况下,目标终端在用户不知情时即被窃取了联系人信息。

在上述场景中,以基于HookAPI的检测工具为例,对目标终端进行监控。如图6所示,通过手机客户端可发现,在目标终端收到窃取指令后,首先读取了联系人信息,然后通过短信向指定号码发送了包含联系人信息的短消息。

使用电脑客户端对终端进行监控,可获知此时终端行为的调用栈信息,如图7所示:

本测试工具通过HookAPI技术,监控消息在系统中的传递,并在消息最终处理前插入弹框操作,对用户进行提示,达到监控的目的。通过分析可知恶意应用会监听手机接收到的短信,若某条短信的内容为特定格式的指令字符串,则会在后台执行该指令,读取联系人信息并发送短信,同时会将指令短信与发送短信屏蔽,使其不显示在系统的短信收件箱内。

4结束语

本文介绍了软件行为分析技术的原理以及软件行为技术的发展现状,重点研究了软件动态行为分析技术如何在Android应用安全检测中发挥作用。目前,针对移动智能终端上应用动态行为分析的研究少之又少,而动态行为分析技术不但可用于移动应用的安全检测,而且对移动智能终端测试技术的发展都将起到十分重要的作用,可以预见这一领域将成为未来被关注的热点,潜藏巨大的研究价值。

软件动态分析技术能够解决Android应用安全检测征码扫描与静态分析中不能解决的应用加壳问题以及间接函数调用问题,但是目前用于Android系统的应用软件动态行为分析技术多数采用人工干预的方式,对操作人员的技术能力要求较高,自动化程度较低,且难以将待测软件的所有可能路径都触发,很难用于数量规模巨大的应用安全检测。与机器学习技术相结合,创建Android应用软件行为模型,建立恶意样本序列库来描述恶意应用行为轮廓,检测时将被测应用与样本序列库进行比较以及匹配两者的相似度,根据两者的相似度对被测应用进行判断,提高动态行为分析技术在Android移动应用安全检测中的检测性能和准确度,将是软件行为分析技术下一步研究的方向。

参考文献:

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[8]丰生强.Android软件安全与逆向分析[M].北京:人民邮电出版社,2013.

现代信息技术主要特征篇5

[关键词]玻璃;陶瓷;信息;“李约瑟难题”

一、西方玻璃与中国陶瓷

西方玻璃技术有着悠久的传统。国际考古界逐渐确认了公元前20—15世纪,古巴比伦和古埃及为世界玻璃制造的发源地,公元1—4世纪罗马时的吹制玻璃器皿已很完美。显然中国是陶瓷大国,中国瓷器发展经历三次飞跃。中国古代玻璃无论相对瓷器还是相对西方玻璃都处于弱势地位或从属地位。

一定意义上,玻璃仪器在近代科学技术的发展中有着重要的、不可替代的地位,没有玻璃的生产与使用就没有近代科学技术革命。我们知道,西方丹家及炼金术士很早就在实验室中普遍使用玻璃仪器,显微镜发明的事实使人类的眼界走入微观世界,它的发明对生物学发展的作用不可替代。望远镜的发明有革命性意义。“日心说”的胜利归功于伽利略的直接明证,而他的证据的取得就在于自1609年后他首先使用望远镜对天体加以观测研究。伽利略的观测结果使哥白尼的理论得到同代人的认可,如,开普勒将哥白尼的圆周运动改为椭圆轨道后提出行星运动三定律,接着牛顿在此基础上将天上的运动和地上的运动统一于数学公式,完成了《自然哲学的数学原理》。

二、玻璃与陶瓷中的信息、文化世界

在玻璃与陶瓷的生产和使用及其不同作用中,笔者以为,生动地体现着西方与中国的两类不同的信息、文化传统。

从信息论角度说,人与其工具系统存在着“全息统一、相协进化”的关系。因为人类越来越依赖于进化着的体外的物化工具的中介而展开、来完成,在新的心理和行为活动的方式的进化中集中体现着新的物化工具的进化水平,而在新的物化工具水平上也直接凝结着新的心理和行为活动方式的进化。这也正如费孝通先生所说,中国的文化就像陶器一样,中国陶瓷作为“体外的物化工具”就是从华夏大地上生长出的有代表性中国文化,同时,陶瓷反过来又塑造着中国文化。

因为,从认识论看,人,作为一个高级的智能系统必然要面对的一个基本问题是“怎样把外部世界存在的客体信息转变成为知识(认知)”。而显然正是“信息”在多重意义、层次和尺度上构成了人的认识发生和过程展开的中介环节,或者说,“信息”是认识构成一个现实的过程的主客体之间的“中介”。

我们同样认为,人类的信息认识活动有其共同的特征和普遍规律,但世界上每个国家、每个民族乃至每个人都自有其特点。这是由于同一信息可以在不同的载体中传递,而人的感官功能的特异化,恰恰可以对自身统一的混沌客体的不同方面的特征进行相对于某一感官的抽取;这种抽取产生的固然是对客体某一方面特征的映象,但是,它却是依赖于感官结构的相对映象。这个相对映象具有两方面的意义:一是感知对象的哪一方面的特征依赖于特定的感官结构,如眼睛看不到气味,耳朵听不到颜色;二是就某一感官映象的状况来看,它也不能不受到产生这一感觉映象的感官结构的限制,如人的视觉不同于青蛙和猫头鹰的视觉,有色盲的人的视觉也不同于正常人的视觉。由于主体的这种参照系作用,客体的映象是在主体状态对客体信息的整合和规范下在主体中建构出来的,主体对这个建构出来的客体映象并不是一个纯粹外在的观察者,而是一个直接内在的建构者。所以,我们创造的世界既是真实世界的“影子”,也是我们的“特定”精神世界的“影子”。

通常的共识,我们中国人所把握的特定世界的特征,如表现在文化方面,中国文化是人的文化,西方文化是物的文化;中国文化是内省的文化,西方文化是外求的文化;中国文化是重情的文化,西方文化是重理的文化;中国文化注重直觉体验,西方文化注重逻辑分析等等。显然,一定意义上,体现了中国陶瓷中的信息、文化世界与玻璃中的信息、文化世界的区别。陶瓷中的信息、文化世界更注重“悟”、“内省”与“心智”的力量,它更多地表现为真实世界的多级间接存在的信息、文化世界。而西方玻璃中的世界更是一个注重视觉影像、眼睛观看的一个外向的、透明的信息文化世界。

应当说明,一方面,眼睛并不是单独工作的,而是作为复杂的有机体的一个部分工作的,眼睛看什么、怎么看,都受整个身心系统的制约;另一方面,眼睛只是人的感官的一种,除了视觉,人类还可以利用听觉、嗅觉、触觉和味觉等来感知外在世界。但是,视觉,作为一种特殊的思维方式和一种特殊的表达方式,在人类的认知方面则具有特别重要和特殊的意义。人对视觉的依赖感是很强的,正如“视觉思维”研究开创者鲁道夫·阿恩海姆所说:“视觉是人类活动中最有效的感官。”因为,在人类所有的认识器官中,眼睛最敏捷,人脑获取信息,来自它的信息比例最大。如此,通过具体的有所侧重的信息活动方式,或者视觉中的影像信息、文化的分析,我们就可以探悉认知主体是如何思考与理解世界的。这正显示了不同国家、民族乃至每个人的不同的信息、文化特征。

三、信息度与“李约瑟难题”

“李约瑟难题”的一般表述是:为什么近代科学,关于自然界假说的数学化及其相关的先进技术,只是辉煌而短暂地兴起于伽利略时代的欧洲?对“李约瑟难题”,李约瑟本人的“破解”是因为中国是“官僚体制”,欧洲是“贵族式封建体制”。我国学者对于“李约瑟难题”的研究可谓仁者见仁、智者见智。笔者以为,李约瑟本人的回答可以说是一种“政治决定论”,与此相似的还有“科举制和激励结构论”等。用思维方式和思维发展的不同特征与不同方向予以解答“李约瑟难题”是可以接受的,但这是一个宏观的视角,还没有回答思维方式和思维发展的不同特征与不同方向之所以发生的根源,从而以更微观视角分析这种现象。在笔者看来,科学技术可以视为一种信息、文化现象。它是把握、创造和实现信息、文化的过程,而就科学技术表现为精神产品和物质产品的方面来看,它是人所创造的信息、文化的实现了的形态。在科学技术中,创造和实现信息、文化的过程和这一过程所达到的结果直接地统一着,人的心理和行为的过程和这一过程的产物直接统一着。因此,从信息、文化的不同传统来回答“李约瑟难题”是一个有效的思路,而人的心理和行为的活动方式与其赖以展开和完成的物化工具之间存在着复杂的、必然的相互作用、影响与规定,所以,我们选择有代表性的中国陶瓷与西方玻璃作为实例分析是问题破解的一个突破口。

从现象上说,玻璃仪器在近代科学革命扮演着至关重要的重要角色。中国古代虽然也存在玻璃业,但它的发展及影响可以到忽略不记的地步。显然,中国是陶瓷、冶金大国,所以,中国古代丹家主要使用陶瓷和金属器具。中国古代丹家不研究气体及对液体反应研究不多,无疑都和使用器具的不透明性有很大关系,这使我们不能像西方人一样利用玻璃的透明性直接用眼睛观看物质反应、变化的现象,进而错过了许多发现的机会,消弱了中国古代化学的成就。因此,可以认为,玻璃技术的落后使中国化学的发展受到了严重制约,而这在一定程度上又阻碍了中国古代化学向近代的演进。同样,在天文观测和生物观察上,由于玻璃仪器发明的欠缺也不能作出相应的重大发现。所以,仅从仪器工具的角度看,这在技术条件上使中国失去了发生近代科学革命的可能性。

我们知道,科学是一个探寻知识信息的系统,而探寻知识信息的途径必需依靠科学方法。只有通过科学研究所获取的结果才能成为一个知识体系,科学的方法是统一规范的,可重复的。陶瓷中的信息、文化特征是一种崇尚悟性的文化,所以,与中国传统文化相关的东西,多是说不清楚、道不明白,也不能模仿的东西。如果没有先天的智慧和悟性,一般是不可能取得多大成就的。例如中医,文学,哲学,戏曲等等。讲求悟性,不注意寻求方法论,往往不善于对方法进行积累和简单化。而任何知识信息如果没有方法论,如果没有对知识信息进行总结、归纳,一般人就很难进入这个领域,即使进入了也要“从新”开始,这本身就影响了知识信息的继续积累更新和发展进化。

在笔者看来,中国近代科学技术落后的一个根本原因还在于方法论上不注重眼睛的观察,不重视视觉影像信息。这里,可以由我们引以为豪的、世界上最古老的至今仍在使用的汉字进行说明。古老的汉字更多的反映了再生的影像信息世界。然而,这种所谓可直接“视读”的再生的影像信息世界,所视之世界更多的非着眼于描摹客观事物。因为,象形之像,不求形似,而求神似,是直觉、主观体验。虽然,一方面,可以说每个象形字包含着极其丰富的创造性思维信息,但是,它更多地表现为真实世界的多级间接存在的文化信息世界,而我们不能不承认这更多的是对自然的、客观事物的神秘想象。相反,玻璃中的视觉信息世界是一种近乎“直接”的思维,它根据对事物的生动视觉印象,“直接”把握事物的本质和规律。

近代科学技术结构的形成与发展的一个重要社会条件是社会结构由封闭型向开放型的转化。然而,不透明的陶瓷,一定程度上“封闭”了中国人的视野,而把中国人神秘想象力发挥到极致,形成了一个封闭的、内向的世界意识;而西方人借着玻璃的敞亮把其世界向外穿越,形成了一个开放、扩张的世界意识。

以上的事实不能不让我们得出这样的结论:不透明的中国陶瓷及其相生的信息、文化传统使中国人困顿于对自然的神秘想象,而西方人却借着玻璃的敞亮开创出近代科学技术的辉煌,实现了近代科学技术的革命。