风控之Android设备指纹技术

  1. 标识性参数——Android ID、IMEI、OAID
  2. 非标识性参数
    • 非标识性参数——手机运营商

1 设备指纹

简单来讲，设备指纹是指用于标识出该设备的设备特征。可以是单一设备特征，也可以是多种设备特征的组合，以方便风控系统对设备的唯一性进行识别。设备指纹是风控系统里一个重要的控制维度。
设备指纹应该保证同一台设备生成的设备指纹具有唯一性、不重复性和不易篡改性。

1.1 设备指纹的应用

在黑产对抗、反欺诈等领域中，设备指纹已经成为了基础技术。

例如，网络支付公司的风险管理系统引入设备指纹指纹技术，可贯穿于所有需要风险判断的场景。比如，垃圾注册，如果同一设备注册次数过多或注册时间异常，即发出风险警报或进入二次验证过程，防止拖库撞库的风险行为；当支付时，同一设备支付金额过大或频繁交易，那么就要警惕是否有洗钱的风险。支付环节需求严格管控，传统的IP容易伪造代理等，并且精度不够细，设备指纹完美地补充了这一风险漏洞。

问题1：既然最终使用的设备控制权在用户（黑产）手上，那设备风控到底还有什么意义？
设备风控不仅仅包含设备指纹这一项，还有例如对设备是否ROOT、设备是否被修改(Xposed/Frida/定制ROM)、设备运行状态、设备网络状态等等更全面的信息采集。
设备指纹在高强度对抗的情况下，确实意义不大。从定制Hook框架到定制ROM，以致于到了更底层Linux内核的修改后，设备指纹其实已经失去了原本的意义。因为从理论上来说一切可以采集的参数均是来自于系统接口、内核接口以及特定的行为痕迹，综上所述一切参数在特定情况下都是可伪造的。但不可否认的是，设备指纹对于增加黑产对抗难度和某些特定场景的标识，还是具有一定作用的。在这里插入图片描述
任何一层均有黑产作案的可能性

1.2 设备指纹常见技术

在设备风控领域，从最初简单的设备指纹、存储ID到本地文件这种简单方法，到后来出现的采集很多ID参数云端识别，再到现在的基于设备的非标识性参数进行关联分析的方案，黑产和风控的对抗是一步步不断进化和不断迭代的过程。

问题2：什么是基于非标识性参数的关联分析识别？
所谓的基于非标识性参数的关联分析识别，就是基于多个不带标识类的参数进行配合识别的技术，行业内常称为‘关联检测’。
标识符类参数：IMEI、MAC地址、oaid这一类本身对设备的具有唯一性、标识性的参;
非标识类参数：除了上述类型以外的，不具有唯一性或者标识性的设备参数;如，网络类型(WiFi/4G/3G)、电池电量信息、内存大小等

1.单一/简单组合特征
最开始应用设备指纹大概应该是广告行业。在广告行业里很早就开始收集浏览器的cookie、安卓系统的IMEI和MAC来识别设备的唯一性以便过滤假量刷量。
特点：收集客户端可以收集的唯一标识，只要有一个标识相同就视为同一台设备
缺点：方法比较原始，只需要简单篡改标识就可以轻松过掉
2.关联检测：基于设备的非标识性参数进行关联分析
从设备上收集多种多维度的设备信息和特征符，通过云端对比识别设备差异度，设定一个差异度阀值，当差异度比较低时则视为同一个设备。
特点：多种维度配合，不依赖于某一个特征或者标识符
市面上大多数的产品均是采用这种方式，具体效果决定于特征的多样性和对比算法的准确性

2 如何获取设备信息？

2.1 设备唯一标识符 UDID

设备唯一标识符 UDID（Unique Device Identifier）:可以唯一标识设备的标识符都可称为UDID。

2.1.1 Android ID

16进制字符串（64bit 16*4）不具备一致性;
设备首次启动时，系统会随机生成一个64位16进制字符串，这个16进制的字符串就是ANDROID_ID，当设备被恢复出厂设置后该值会被重置。

  • Android低板本可以作为候补;
  • Android O( Android8.O以上)时，ANDROID_ID的行为将发生变化。每个用户在手机上的每个应用的ANDROID_ID都不同。ANDROID_ID根据应用签名和用户的不同而不同。 ANDROID_ID的唯一决定于应用签名、用户和设备三者的组合。

获取方法：

//不需要任何权限
public static String getAndroidID(Context context) {
    String androidID = Settings.System.getString(
            context.getContentResolver(), Settings.Secure.ANDROID_ID
    );
    Log.i("Identifier", "AndroidID:" + androidID);

    return "AndroidID:" + androidID;
}

2.1.2 IMEI、MEID

IMEI和MEID其实都是用来标识设备的识别码，可通过拨打*#06# 查询。​具有一致性；
不同的是IMEI标识的是支持GSM网络制式的设备，MEID标识的是支持CDMA网络制式的设备。

什么是GSM和CDMA呢？ CDMA和GSM简单点说其实就是使用了不同的通信技术，以下表格显示了各大运营商所使用的通信技术
在这里插入图片描述

IMEI、MEID是设备相当于我们手机的身份证号码，是写在主板上的，除非更换主板，否则只要有权限获取，任意APP、任意系统版本下获取的IMEI都是一致的。而现在我们的手机大都是双卡双待，可以同时插入两张同时支持GSM网络、CDMA网络的卡，所以就出现一部手机有两个IMEI号，两个MEID号码。所以这些手机IMEI和MEID号码都有。

注意：IMEI和MEID是标识手机设备，跟我们手机插什么卡没有关系。

获取方法：

/**
Android版本小于6.0，安卓APP需要申请用户电话授权，才获取： getDeviced()
Android [6.0,10.0],安卓APP需要动态申请用户电话授权，才能获取IMEI。
    <uses-permission android:name="android.permission.READ_PRIVILEGED_PHONE_STATE" />
    Android [6.0,8.0) : telManager.getDeviceId();
    Android [8.0,10.0): telManager.getImei(0)、 telManager.getImei(0);
Android 10以上无法获取;（即使申请了 READ_PHONE_STATE 权限）
**/

//telManager.getDeviceId();该方法得到的并不一定是IMEI。对于只有GSM制式的手机是得到的是IMEI，对于只有CDMA制式的手机，返回的是ESN或MEID。

 public static  String getIMEI(Context context){
        TelephonyManager telManager = (TelephonyManager) context.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
        if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.Q) {
            //Android 8: This method was deprecated in API level 26.
            String IMEI = telManager.getDeviceId();
            Log.i("Identifier", "IMEI:" + IMEI);
            return "IMEI:" + IMEI;
        } else if(Build.VERSION.SDK_INT>Build.VERSION_CODES.O && Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.Q){

            //Android 8: These methods were added in API level 26.
            String imei1 = telManager.getImei(0);
            String imei2 = telManager.getImei(1);
            Log.i("Identifier", "IMEI卡槽1：" + imei1);
            Log.i("Identifier", "IMEI卡槽2：" + imei2);

            String meid1 = telManager.getMeid(0);
            String meid2 = telManager.getMeid(1);
            Log.i("Identifier", "MEID卡槽1为:" + meid1);
            Log.i("Identifier", "MEID卡槽2为:" + meid2);
            return "IMEI卡槽1：" + imei1 + "IMEI卡槽2：" + imei2 + "MEID卡槽1为:" + meid1 + "MEID卡槽2为:" + meid2;
        } else {
            try{
                String imei1 = telManager.getImei(0);
                String imei2 = telManager.getImei(1);
                Log.i("Identifier", "IMEI卡槽1：" + imei1);
                Log.i("Identifier", "IMEI卡槽2：" + imei2);

                String meid1 = telManager.getMeid(0);
                String meid2 = telManager.getMeid(1);
                Log.i("Identifier", "MEID卡槽1为:" + meid1);
                Log.i("Identifier", "MEID卡槽2为:" + meid2);
                return "IMEI卡槽1：" + imei1 + "IMEI卡槽2：" + imei2 + "MEID卡槽1为:" + meid1 + "MEID卡槽2为:" + meid2;
            }
            catch (Exception e){
                Log.i("Identifier", e + "Android10及以上版本禁止获取IMEI");
                return e + "Android10及以上版本禁止获取IMEI";
            }
        }
    }

2.1.3 OAID

匿名设备标识符：16进制字符串（256bit 64*4）具有一致性；

OAID字段是由中国信通院联合华为、小米等厂商共同推出的设备识别字段，具有唯一性和权威性，可满定用户行为统计的使用场景。一种在国行系统内使用的、应对 Android 10 限制读取 IMEI 的广告跟踪标识符。

(同一设备不同应用的OAID相同）发生几种情况发生时，OAID重置:

  • 用户在系统设置中手动重置，匿名设备标识符将重置;
  • 移动智能终端恢复出厂设置时，匿名设备标识符将重置;
  • 匿名设备标识符自身可定期重置。

另外，用户还可以自主关闭匿名设备标识符，关闭后返回值的值是NO。

获取方法：

在这里插入代码片

2.1.4 SN号(设备序列号)​

SN号(设备序列号)​：可通过拨打*#06# 查询（华为）。

在Android 7.1或更早系统（SDK<=25），可通过android.os.Build.SERIAL获得，由厂商提供。​
如果厂商比较规范的话，设备序列号+Build.MANUFACTURER应该能唯一标识设备UDID。但现实是并非所有厂商都按规范来，尤其是早期的设备。​最致命的是，Android 8.0及 以上（SDK>=26），android.os.Build.SERIAL 总返回 “unknown”；若要获取序列号，可调用Build.getSerial() ，但是需要申请 READ_PHONE_STATE 权限。​
到了Android 10.0（SDK>=29）以上，则和IMEI一样，也被禁止获取了。​

2.1.5 Mac地址

大多android设备都有wifi模块，因此，wifi模块的MAC地址就可以作为设备标识。基于隐私考虑，官方不建议获取
获取MAC地址也是越来越困难了，Android 6.0以后通过 WifiManager 获取到的mac将是固定的：02:00:00:00:00:00
7.0之后读取 /sys/class/net/wlan0/address 也获取不到了（小米6）。

获取MAC地址的方法有两种：

(1). 通过Linux命令查询

public String getMacAddress() {
     String macAddress = null ;
     String str = "" ;
     try {
         //linux下查询网卡mac地址的命令
         Process pp = Runtime.getRuntime().exec( "cat /sys/class/net/wlan0/address" );
         InputStreamReader ir = new InputStreamReader(pp.getInputStream());
         LineNumberReader input = new LineNumberReader(ir);
 
         for (; null != str;) {
             str = input.readLine();
             if (str != null ) {
                 macAddress = str.trim(); // 去空格
                 break ;
             }
         }
     } catch (IOException ex) {
         ex.printStackTrace();
     }
     return macAddress;
}

缺点：在当前没打开WiFi的情况下获取得到的MAC地址值为空，即使在执行这段代码前是有打开过WiFi，而执行这段代码时WiFi状态是关闭的，也不能获取到MAC地址。

(2). 通过Android官方的WifiManager类获取

public String getMacAddress() {
 
     String macAddress = null ;
         
     WifiManager wifiManager =
         (WifiManager)MyApplication.getContext().getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
     WifiInfo info = ( null == wifiManager ? null : wifiManager.getConnectionInfo());
         
     macAddress = info.getMacAddress();
     return macAddress;
}

需要加入权限
< uses-permission android:name = "android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />

缺点：这种方法虽然能在当前Wifi状态为关闭的情况下获取到MAC地址，但前提是在手机开机后要打开过一次Wifi，如果在某次开机后没打开过Wifi就调用这段代码，获取地址也是为空。

网上给出的解释是：WiFi的Mac address是一个被动资讯。一般在开机后，不会主动上报到系统裡。要待WiFi硬件启动后，才会把有关Mac address资料记载入系统去。

转载链接

AndroidID、IMEI、OAID获取:https://blog.csdn.net/Myfittinglife/article/details/121520111
Android风控知识：https://bbs.kanxue.com/thread-279619.htm、https://bbs.kanxue.com/thread-275202.htm
常见参数讲解：https://bbs.kanxue.com/thread-265169.htm

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