近年来,智能手机在世界范围迅速普及,智能手机上的应用软件数量已经逐渐超过传统PC上的应用软件,其中Android操作系统手机市场占有率为84.7%。由于Android并没有像苹果对iOS、微软对WinPhone那样对最终发布APP进行安全加固,因此Android平台的应用软件遭受的攻击也尤为显著,如逆向分析、二次打包、植入恶意代码等。基于这种情况,很多研究机构和软件公司都对Android应用软件的保护技术显得格外关注。论文针对Android平台的安全机制进行了分析,指出了Android应用软件面临的安全威胁,着重分析了现有的静态攻击技术和动态攻击技术。在此基础上设计了针对Android应用软件的静态防御方案和动态防御方案。在静态防御方案中,以Dalvik虚拟机的类加载机制为基础,设计了基于二次加载技术的加壳方案,该方案使用hook技术,实现对dex文件二次加载过程中的透明加解密,保证了攻击者无法通过监控系统磁盘获取到明文的字节码文件。在动态防御方案中,针对两种常用的动态调试方法,基于JDWP协议的调试技术和基于ptrace方式的调试技术,分别设计了端口监听方案和进程环方案,提高了攻击者在白盒攻击环境下对应用程序的动态调试难度。最后,根据所设计静态防御和动态防御方案,实现了一个针对Android应用软件的安全加固系统,该加固系统为Android应用软件提供透明的加固服务,实现应用软件的加壳、防篡改、反动态调试等功能。此外,针对系统的安全性进行了分析,对系统存在的不足进行了改进,提高了系统的安全能力。