Android平台为应用程序提供了各种权限用于访问Android平台上的敏感资源,包括网络、地理位置以及电话信息等。为了保护应用程序对于这些敏感资源的使用,Android平台自身提供了一套权限管理系统,但是该系统在一定程度上是粗粒度的,应用程序能够被授予比它想要得到的更宽泛的权限,比如当应用程序被授予访问网络的权限时,该权限并没有限制应用程序所能够访问的域名。针对Android权限管理系统的粗粒度问题,本文设计并实现了面向Android平台上应用程序的细粒度行为监控系统。本文的主要工作可以概括为以下几个方面:1.研究了目前Android平台上细粒度行为控制常见的几种方法,包括字节码重写、本地库修改以及Android系统修改,总结了这几种方法的优缺点,从而提出了新的系统设计思路。2.研究了Android平台整体架构,包括应用程序与操作系统的交互、Binder通信机制以及Zygote进程,同时通过研究Linux内核提供的ptrace机制实现对Zygote进程的共享库注入以及研究Linux动态链接机制实现libc函数重定向。3.实现了面向Android平台上应用程序的细粒度行为监控系统,该系统主要包括两个模块:行为监视模块和行为决策模块。前者通过劫持应用程序对libc函数的调用,从而分析并提取应用程序的行为;后者对应用程序的行为做出决策,其中对于访问网络或者发送短信的行为使用黑名单过滤,其他行为由用户做出决策。4.在Android真机上测试了系统包含的所有模块的功能以及系统开启监控后对应用程序访问Android系统服务所造成的性能影响,最后实验结果表明本系统很好地完成了设计目标。