智能手機(jī)發(fā)出的Wi

　　一、引言

　　有科學(xué)研究結(jié)果顯示，智能機(jī)傳出的Wi-Fi信號(hào)可以用于處于被動(dòng)跟蹤客戶的生活軌跡。一般來(lái)說(shuō)，大家會(huì)關(guān)掉設(shè)備的Wi-Fi電源開關(guān)，為此阻礙這類追蹤個(gè)人行為(參照連接1，2)。實(shí)際上，Wi-Fi跟蹤領(lǐng)域的從業(yè)人員也提議客戶使用這類方法來(lái)防止被追蹤。

　　Android系統(tǒng)軟件在設(shè)備上保證了開啟或禁止使用Wi-Fi作用的選項(xiàng)。殊不知，根據(jù)這一選項(xiàng)禁止使用Wi-Fi并不足以徹底阻礙設(shè)備的Wi-Fi主題活動(dòng)。大家干了多種精確測(cè)量試驗(yàn)，最后確定好幾個(gè)Android設(shè)備存有這一個(gè)人行為。

　　二、Android上的Wi-Fi

　　2.1 Android Wi-Fi掃描

　　Android系統(tǒng)軟件適用Wi-Fi協(xié)議書以給予數(shù)據(jù)連接作用。與別的開啟Wi-Fi的系統(tǒng)軟件一樣，Android必須依靠Wi-Fi服務(wù)項(xiàng)目探測(cè)體制來(lái)探測(cè)配件可以用的Wi-Fi接入點(diǎn)。與廣泛意識(shí)[4]不一樣的是，Android與大部分移動(dòng)系統(tǒng)一樣，應(yīng)用了主動(dòng)服務(wù)探測(cè)體制來(lái)積極檢索周邊的接入點(diǎn)。為了更好地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，Android設(shè)備會(huì)開展積極掃描，在掃描全過(guò)程中，設(shè)備會(huì)推送無(wú)線網(wǎng)絡(luò)探測(cè)要求(probe requests)報(bào)文格式，要求報(bào)文格式中包括設(shè)備自身的(通常也是唯一的)MAC地址信息內(nèi)容。接入點(diǎn)會(huì)根據(jù)探測(cè)回應(yīng)(probe responses)報(bào)文格式來(lái)通告設(shè)備。

　　現(xiàn)如今，Wi-Fi服務(wù)發(fā)現(xiàn)也被用于獲得位置信息。Wi-Fi接入點(diǎn)可以根據(jù)唯一的BSSID(MAC地址)開展標(biāo)志，做為城市地標(biāo)來(lái)獲得位置信息。在根據(jù)Wi-Fi的精準(zhǔn)定位模塊的幫助下，大家可以在Wi-Fi掃描全過(guò)程中得到一份接入點(diǎn)明細(xì)，從這一明細(xì)中推斷實(shí)際的自然地理位置信息。在Android中，系統(tǒng)軟件應(yīng)用Wi-Fi掃描來(lái)開啟數(shù)據(jù)連接作用及其定位服務(wù)[3]。

　　殊不知，設(shè)備不僅僅應(yīng)用Wi-Fi掃描來(lái)推斷位置信息，剖析企業(yè)如今也運(yùn)用Wi-Fi探測(cè)要求報(bào)文格式來(lái)可能大型商場(chǎng)及店鋪中的用戶數(shù)，并紀(jì)錄客戶的流通性。事實(shí)上，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析探測(cè)要求報(bào)文格式中不一樣的MAC地址數(shù)，零售商可以得到店鋪中智能機(jī)的總數(shù)。因?yàn)楹芏嗟貐^(qū)都能得到客戶設(shè)備的MAC地址，因而可以根據(jù)追蹤這種MAC地址來(lái)達(dá)到對(duì)客戶所在位置的追蹤。

　　2.2 Android中與Wi-Fi相關(guān)的設(shè)定

　　在Android操作系統(tǒng)中，很多配備選項(xiàng)可以危害設(shè)備的Wi-Fi作用。在其中更為明顯的一個(gè)選項(xiàng)是Wi-Fi電源開關(guān)(如下圖1a所顯示)。當(dāng)這一電源開關(guān)處在激活時(shí)，電腦操作系統(tǒng)及其應(yīng)用程序流程(只需程序流程具有充足的管理權(quán)限)就可以應(yīng)用Wi-Fi插口的全部作用。當(dāng)開關(guān)處在關(guān)掉情況時(shí)，Wi-Fi互聯(lián)網(wǎng)連接不可用，應(yīng)用程序流程沒(méi)法得到Wi-Fi掃描的結(jié)果。

　　另一個(gè)選項(xiàng)是“自始至終容許掃描(Always allow scanning)”選項(xiàng)(如下圖1b所顯示)，運(yùn)行這一選項(xiàng)后，即使設(shè)備的Wi-Fi電源開關(guān)處在關(guān)掉情況，也可以實(shí)行Wi-Fi掃描。在配備Android 4.4.4版的三星Galaxy S3及其配備Android 4.3版的Nexus S中，這一選項(xiàng)的實(shí)際途徑為“System->Wi-Fi->Advanced”中，在配備Android 7.0的想到Moto G 5上，這一選項(xiàng)的實(shí)際途徑為“Settings->Location->Scanning”，在配備Android 6.0.1的OnePlus1(OnePlus One)上，大家沒(méi)找出這一選項(xiàng)。殊不知，我們?cè)跍y(cè)試中發(fā)覺(jué)，這一選項(xiàng)處在激活，測(cè)試結(jié)果會(huì)在下文中展現(xiàn)。

　　圖1(a).Android 4.4.4中的Wi-Fi電源開關(guān)選項(xiàng)

　　圖1(b).Android 4.4.4中的"自始至終容許掃描"選項(xiàng)

　　三、剖析設(shè)備造成的Wi-Fi主題活動(dòng)

　　大家對(duì)5個(gè)設(shè)備開展了測(cè)試，所涉及到的Android系統(tǒng)軟件范疇從2.2.1到6.0.1。試驗(yàn)設(shè)備詳細(xì)如下：

　　Galaxy S3：Samsung Galaxy S3(GT-I9...)，Android 4.4.4

　　HTC wildfire，Android 2.3.7，CyanogenMod 7.2.0

　　Samsung Galaxy Spica，Android 2.2.1，CyanogenMod 6.1.1

　　Nexus S，Android 4.3，CyanogenMod 10.2.1.1

　　OnePlus One，Android 6.0.1，CyanogenMod 13.1.2

　　3.1 實(shí)驗(yàn)方案

　　大家對(duì)每一個(gè)智能機(jī)在不一樣的設(shè)定及其不一樣的主題活動(dòng)下發(fā)生的Wi-Fi總流量開展了監(jiān)管。設(shè)備與接入點(diǎn)中間沒(méi)有關(guān)系。為了更好地監(jiān)管Wi-Fi主題活動(dòng)，大家應(yīng)用了一個(gè)處在監(jiān)管方式下的Wi-Fi插口，在固定不動(dòng)頻帶上捕獲總流量。大家從采集到的Wi-Fi幀中獲取源MAC地址，以鑒別某一設(shè)備轉(zhuǎn)化成的總流量。實(shí)際上，這種設(shè)備傳出的全部Wi-Fi幀的頭頂部里都包括設(shè)備的MAC地址(這種設(shè)備并不兼容MAC地址動(dòng)態(tài)隨機(jī))。

　　大家考慮到了以下好多個(gè)選項(xiàng)：

　　Wi-Fi電源開關(guān)：這一選項(xiàng)可以操縱Wi-Fi是不是處在激活。

　　自始至終容許掃描(Always allow scanning)：當(dāng)Wi-Fi處在關(guān)掉情況時(shí)，這一選項(xiàng)可以容許設(shè)備開展Wi-Fi掃描。

　　精準(zhǔn)定位(Location)：這一選項(xiàng)可以操縱定位服務(wù)。在一些設(shè)備中，這一選項(xiàng)分成2個(gè)選項(xiàng)：根據(jù)GPS的所在位置選項(xiàng)及其根據(jù)蜂窩數(shù)據(jù)/Wi-Fi的所在位置選項(xiàng)。大家只考慮到后一種狀況。

　　大家測(cè)試了下列幾類激活狀態(tài)，大家覺(jué)得這幾類情況可以體現(xiàn)設(shè)備的常用主要用途：

　　照亮顯示屏(Screen on)：屏幕照亮，在設(shè)備上轉(zhuǎn)換好幾個(gè)控制面板，在數(shù)分鐘內(nèi)維持這種情況。

　　空余(Idle)：5min內(nèi)沒(méi)有觸碰設(shè)備，使顯示屏全自動(dòng)關(guān)掉。

　　撤出空余情況(Leaving idle)：按住鎖屏鍵，使設(shè)備離去空余情況。

　　Google Maps：設(shè)備已經(jīng)運(yùn)作Google Maps。

　　運(yùn)行Google Maps：客戶運(yùn)行Google Maps。

　　不有關(guān)情況(Uncorrelated)：此事情出現(xiàn)時(shí)，與客戶的實(shí)際主題活動(dòng)沒(méi)有明顯的關(guān)聯(lián)性。

　　針對(duì)每一個(gè)設(shè)備，大家試著了之前提及過(guò)的全部選項(xiàng)，隨后解析xml了上邊提到的全部激活狀態(tài)，捕獲不一樣情況下設(shè)備的Wi-Fi總流量。

　　除開OnePlus One及其Galaxy S3以外，別的全部設(shè)備也沒(méi)有別的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)接方式。

　　3.2 精確測(cè)量結(jié)果

　　大家將精確測(cè)量結(jié)果以報(bào)表開展展現(xiàn)，在精確測(cè)量期內(nèi)，設(shè)備只造成了探測(cè)要求(probe request)種類的幀。

　　3.2.1 Galaxy S3

　　通過(guò)測(cè)定后，大家發(fā)覺(jué)此設(shè)備的Wi-Fi個(gè)人行為由三個(gè)主要參數(shù)一同決策，即：“Wi-Fi電源開關(guān)”、“自始至終容許掃描”及其“精準(zhǔn)定位”選項(xiàng)。顯而易見，當(dāng)Wi-Fi處在激活時(shí)，設(shè)備可以隨時(shí)隨地推送Wi-Fi幀，尤其是當(dāng)設(shè)備離去空余方式時(shí)更為明顯。

　　運(yùn)行Google Maps時(shí)，假如精準(zhǔn)定位選項(xiàng)與此同時(shí)處在激活，那麼設(shè)備一樣會(huì)推送探測(cè)要求。無(wú)論Google Maps是不是處在運(yùn)轉(zhuǎn)情況，我們都可以留意到探測(cè)報(bào)文格式。

　　從以上觀察結(jié)果中，我們可以發(fā)覺(jué)，簡(jiǎn)易禁止使用掉Wi-Fi并足夠徹底阻礙Wi-Fi的主題活動(dòng)。例如，假如“自始至終容許掃描”及其“精準(zhǔn)定位”選項(xiàng)處在使用情況，那麼只需應(yīng)用Google Maps，設(shè)備便會(huì)造成Wi-Fi總流量。這極有可能與應(yīng)用根據(jù)Wi-Fi的Google精準(zhǔn)定位模塊相關(guān)。

　　表1.Galaxy S3在多種設(shè)定下發(fā)生的Wi-Fi主題活動(dòng)

　　僅有當(dāng)Wi-Fi及其“自始至終容許掃描”選項(xiàng)處在禁止使用情況時(shí)，這時(shí)無(wú)論精準(zhǔn)定位選項(xiàng)是不是開啟，我們都觀查不上設(shè)備的Wi-Fi主題活動(dòng)。

　　當(dāng)精準(zhǔn)定位及Wi-Fi處在禁止使用情況，而自始至終容許掃描處在使用情況時(shí)，大家觀察到了Wi-Fi掃描事情，而這些事情沒(méi)法與設(shè)備上的一切實(shí)際的個(gè)人行為聯(lián)絡(luò)在一起。換句話說(shuō)，無(wú)論手機(jī)怎樣實(shí)際操作，這種掃描事情好像老是會(huì)發(fā)生。大家并不清楚這種掃描姿勢(shì)的意義在哪。

　　3.2.2 OnePlus One

　　OnePlus One的觀察結(jié)果如表2所顯示，這款設(shè)備與上一款設(shè)備的結(jié)果類似，不一樣的是，我們無(wú)法停止使用OnePlus One的“自始至終容許掃描”選項(xiàng)。不同點(diǎn)取決于：當(dāng)Wi-Fi電源開關(guān)及其精準(zhǔn)定位選項(xiàng)全部關(guān)掉時(shí)，每每離去空余方式時(shí)，該設(shè)備依然會(huì)推送一大串探測(cè)要求報(bào)文格式。這一方式的詳細(xì)緣故并未梳理，但給大家提供了很繁瑣的事兒：這代表著除非是大家應(yīng)用設(shè)備的飛行模式，或是徹底關(guān)掉這一設(shè)備，不然我們無(wú)法阻礙設(shè)備推送探測(cè)要求報(bào)文格式。

　　表2.OnePlus One在多種設(shè)定下發(fā)生的Wi-Fi主題活動(dòng)

　　注：在這里款設(shè)備上，我們無(wú)法在設(shè)定控制面板中尋找“自始至終容許掃描”選項(xiàng)。

　　3.2.3 Nexus S

　　Nexus S的精確測(cè)量結(jié)果如表3所顯示，只與Galaxy S3的效果有些許不一樣。我們可以注意到，就算Wi-Fi電源開關(guān)及其精準(zhǔn)定位選項(xiàng)處在關(guān)掉情況，只需大家轉(zhuǎn)換“自始至終容許掃描”選項(xiàng)，設(shè)備便會(huì)推送一大串探測(cè)要求報(bào)文格式。

　　表3. Nexus S在多種設(shè)定下發(fā)生的Wi-Fi主題活動(dòng)

　　注：

　　*：設(shè)備會(huì)立刻提醒客戶激話定位服務(wù)，點(diǎn)一下“OK”按鍵就可以。

　　**：只需轉(zhuǎn)換“自始至終容許掃描”選項(xiàng)，設(shè)備便會(huì)推送一大串探測(cè)要求報(bào)文格式。

　　3.2.4 HTC WildFire及其Galaxy Spica

　　HTC WildFire的精確測(cè)量結(jié)果如表4所顯示，大家對(duì)這一結(jié)果并不會(huì)覺(jué)得出現(xiàn)意外。在初期版本升級(jí)的Android操作系統(tǒng)中，“自始至終容許掃描”這一選項(xiàng)并不會(huì)有，僅有Wi-Fi電源開關(guān)處在開啟情況時(shí)，設(shè)備才會(huì)推送探測(cè)要求報(bào)文格式。大家沒(méi)有展現(xiàn)Samsung Galaxy Spica的精確測(cè)量結(jié)果，由于這一結(jié)果與WildFire的結(jié)果十分相仿，唯一的各自取決于，當(dāng)處在或離去空余方式時(shí)，設(shè)備不容易推送探測(cè)要求報(bào)文格式。

　　表4.HTC WildFire在多種設(shè)定下發(fā)生的Wi-Fi主題活動(dòng)

　　注：這一設(shè)備配備的是初期版本升級(jí)的Android系統(tǒng)軟件，不會(huì)有“自始至終容許掃描”選項(xiàng)。

　　3.2.5 Moto G5 Plus

　　想到Moto G5 Plus的精確測(cè)量結(jié)果如表5所顯示。這一設(shè)備配備了通過(guò)略微訂制的Android 7.0系統(tǒng)軟件，而且設(shè)備的動(dòng)態(tài)隨機(jī)個(gè)人行為也十分怪異：僅有處在空余方式時(shí)，設(shè)備才會(huì)在探測(cè)報(bào)文格式中應(yīng)用動(dòng)態(tài)隨機(jī)的MAC地址。僅有當(dāng)Wi-Fi處在禁止使用情況下，大家才可以根據(jù)Wi-Fi設(shè)定控制面板來(lái)瀏覽“自始至終容許掃描”選項(xiàng)，或是大家還可以根據(jù)“精準(zhǔn)定位設(shè)定”控制面板來(lái)瀏覽這一選項(xiàng)。

　　表5.Moto G5 Plus在多種設(shè)定下發(fā)生的Wi-Fi主題活動(dòng)

　　注：

　　*：當(dāng)處在空余情況時(shí)，設(shè)備會(huì)不斷推送探測(cè)要求報(bào)文格式，而且在報(bào)文格式中應(yīng)用動(dòng)態(tài)隨機(jī)MAC地址，別的狀況下能應(yīng)用逼真的MAC地址。

　　3.2.6 對(duì)測(cè)定效果的匯總

　　當(dāng)Wi-Fi處在激活時(shí)，全部設(shè)備都是會(huì)推送Wi-Fi報(bào)文格式，這一點(diǎn)與人們的預(yù)估相符合。當(dāng)Wi-Fi處在禁止使用情況時(shí)，依據(jù)設(shè)備配備的Android系統(tǒng)版本的不一樣，大家留意到二種不一樣的個(gè)人行為。針對(duì)老版本系統(tǒng)軟件來(lái)講(2.2.1及其2.3.7版)，當(dāng)關(guān)掉Wi-Fi時(shí)，大家沒(méi)有觀查到Wi-Fi報(bào)文。對(duì)較新的版本號(hào)來(lái)講(4.3及其更多版本號(hào))，Wi-Fi個(gè)人行為在于“自始至終容許掃描”選項(xiàng)是不是開啟。當(dāng)“自始至終容許掃描”選項(xiàng)激話時(shí)，無(wú)論設(shè)備的Wi-Fi電源開關(guān)是不是關(guān)掉，設(shè)備都是會(huì)推送Wi-Fi報(bào)文。為了更好地徹底嚴(yán)禁設(shè)備推送Wi-Fi報(bào)文，大家必須與此同時(shí)禁止使用Wi-Fi及其“自始至終容許掃描”選項(xiàng)。大家注意到OnePlus One這一款設(shè)備中沒(méi)有“自始至終容許掃描”選項(xiàng)，因而，應(yīng)用這款設(shè)備時(shí)，僅有關(guān)閉手機(jī)或是應(yīng)用飛行模式，不然我們無(wú)法阻礙手機(jī)上推送Wi-Fi報(bào)文。

　　3.3 檢測(cè)頻率

　　檢測(cè)頻率與實(shí)際設(shè)備、配備及其應(yīng)用情景相關(guān)。盡管咱們的分析目地并非想找到實(shí)際的區(qū)別，我們可以發(fā)覺(jué)，在一些情景下，設(shè)備推送數(shù)據(jù)信號(hào)的次數(shù)會(huì)處在較高質(zhì)量。在這樣的情況下，對(duì)設(shè)備開展追蹤的概率就會(huì)大大的提高。例如，針對(duì)OnePlus One這一款設(shè)備而言，假如Wi-Fi電源開關(guān)或是精準(zhǔn)定位選項(xiàng)處在使用情況，當(dāng)用戶開啟Google Maps使用時(shí)，設(shè)備就會(huì)以每5秒一次的次數(shù)來(lái)推送檢測(cè)要求報(bào)文。

　　4、提醒激話定位服務(wù)

　　在一些版本號(hào)的Android系統(tǒng)軟件上，運(yùn)行Google Maps時(shí)，假如定位服務(wù)處在未激活，設(shè)備就會(huì)馬上提醒用戶激話定位服務(wù)。在HTC WildFire上，用戶會(huì)被跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的安裝控制面板。在OnePlus One上，只需點(diǎn)一下彈出來(lái)信息中的“OK”按鍵，就會(huì)立刻激話這一選項(xiàng)。假如用戶忽視掉這一條信息，后面重新啟動(dòng)Google Maps時(shí)不容易再度彈出來(lái)相對(duì)應(yīng)的提示框。殊不知，假如用戶再度點(diǎn)一下精準(zhǔn)定位按鍵(圖2右下方那一個(gè)按鍵)，那麼這一提示框會(huì)再度彈出來(lái)。在Nexus S上，大家發(fā)覺(jué)有2種狀況有可能會(huì)發(fā)生(如下圖2所顯示)：

　　假如Wi-Fi電源開關(guān)處在禁止使用情況，而且精準(zhǔn)定位選項(xiàng)及其“自始至終容許掃描”選項(xiàng)也處在禁止使用情況，那麼設(shè)備會(huì)提醒用戶激話這兩個(gè)選項(xiàng)，假如用戶點(diǎn)一下“Yes”按鍵，那麼就會(huì)激話這兩個(gè)選項(xiàng)。

　　假如Wi-Fi電源開關(guān)處在激活，而精準(zhǔn)定位選項(xiàng)及其“自始至終容許掃描”選項(xiàng)處在禁止使用情況，設(shè)備只能彈出窗口提醒用戶激話精準(zhǔn)定位選項(xiàng)，沒(méi)有提醒激話“自始至終容許掃描”選項(xiàng)。

　　圖2(a).開啟“自始至終容許掃描”選項(xiàng)時(shí)，Nexus S上的Google Maps提醒用戶激話Wi-Fi

　　圖2(b).禁止使用“自始至終容許掃描”選項(xiàng)時(shí)，Nexus S上的Google Maps提醒用戶激話Wi-Fi

　　在OnePlus One上，Google Mpas會(huì)彈出窗口，要求用戶激話Wi-Fi，如下圖3所顯示。

　　圖3(a).簡(jiǎn)單信息內(nèi)容

　　圖3(b).點(diǎn)一下進(jìn)行按鍵后表明詳細(xì)資料

　　五、匯總

　　在Android系統(tǒng)軟件上，禁止使用Wi-Fi并不足以阻礙設(shè)備推送Wi-Fi報(bào)文，一些設(shè)備在Wi-Fi被禁止使用后仍然會(huì)造成Wi-Fi報(bào)文。因而，禁止使用Wi-Fi后，大家并不能夠徹底躲避Wi-Fi跟蹤對(duì)系統(tǒng)用戶的數(shù)據(jù)采集個(gè)人行為。為了更好地阻礙設(shè)備推送Wi-Fi報(bào)文，大家必須與此同時(shí)禁止使用設(shè)備上的2個(gè)作用：大家務(wù)必與此同時(shí)禁止使用Wi-Fi電源開關(guān)及其“自始至終容許掃描”選項(xiàng)，才可以確保設(shè)備處在默然情況。在一些設(shè)備上，大家乃至沒(méi)法見到那一個(gè)選項(xiàng)，這代表著用戶沒(méi)法阻礙手機(jī)上推送Wi-Fi報(bào)文。

　　盡管Android在較新版本的體系中導(dǎo)入了MAC地址動(dòng)態(tài)隨機(jī)體制[1]，或是有一些設(shè)備不兼容這一作用。從6.0版起，Android逐漸適用MAC地址動(dòng)態(tài)隨機(jī)作用，而如今54.2%的Android設(shè)備仍然在應(yīng)用老版本的系統(tǒng)軟件[2]。除此之外，只需硬件配置適用MAC地址動(dòng)態(tài)隨機(jī)，MAC地址隨機(jī)化就應(yīng)當(dāng)處在激活，殊不知這樣的事情在2017年還十分罕見。

　　六、參考文獻(xiàn)

　　[1] Android 6.0修改

　　[2] Android服務(wù)平臺(tái)版本號(hào)表明

　　[3] Android精準(zhǔn)定位對(duì)策

　　[4] Android掃描社區(qū)論壇

　　[5] 華盛頓時(shí)報(bào)：店鋪怎樣應(yīng)用用戶的無(wú)限WiFi來(lái)追蹤用戶買東西習(xí)慣性

　　[6] A study of mac address randomization in mobile devices and when it fails. arXiv preprint arXiv:1703.02874, 2017。

　　[7] Tracking Unmodified Smartphones Using Wi-fi Monitors. In Proceedings of the 10th ACM Conference on Embedded Network Sensor Systems, SenSys ’12, pages 281–294, New York, NY, USA, 2012. ACM。