Ca ac e izaci´
on de aplicaciones m´
o iles median e
el an´
alisis del ´
a ico DNS
And ea Jimenez-Be enguel, Ma a Mou e-Ga ido, Ca los Ga cia-Rubio, Celes e Campo
Dp o Ingenie ´
ıa Telem´
a ica, Uni e sidad Ca los III de Mad id, A da. Uni e sidad 30, E-28911 Legan´
es, Mad id, Spain
[email p o ec ed], [email p o ec ed], [email p o ec ed], [email p o ec ed]
Resumen—La p i acidad del usua io sigue siendo ulne able
cuando se u ilizan p o ocolos de comunicaci´
on ci ados, como
HTTPS, cuando las consul as DNS se en ´
ıan en ex o cla o a
a ´
es del pue o UDP 53 (Do53). En es e es udio, demos amos
la posibilidad de ca ac e iza una aplicaci´
on m´
o il que u iliza
un usua io bas´
andonos en su ´
a ico Do53. Median e el an´
alisis
de un conjun o de da os de ´
a ico, o mado po 80 aplicaciones
m´
o iles And oid, podemos iden i ica la aplicaci´
on que se es ´
a
u ilizando bas´
andonos en sus consul as DNS con una p ecisi´
on
del 88,75 %. Aunque los sis emas ope a i os mode nos, incluido
And oid desde la e si´
on 9.0, admi en el ´
a ico DNS ci ado,
es a unci´
on no es ´
a ac i ada po de ec o y depende del sopo e
del p o eedo de DNS. Adem´
as, incluso cuando el ´
a ico DNS
es ´
a ci ado, el p o eedo de se icios DNS sigue eniendo acceso
a nues as consul as y pod ´
ıa ex ae in o maci´
on de ellas.
Index Te ms—aplicaciones m´
o iles, p i acidad, ´
a ico DNS
Tipo de con ibuci´
on: In es igaci´
on ya publicada en
“Cha ac e izing Mobile Applica ions Th ough Analysis o
DNS T a ic” [1]
I. INTRODUCCI´
ON
El uso del el´
e ono m´
o il ha alcanzado ni eles sin p ece-
den es, y se es ima que m´
as del 70 % de la poblaci´
on mundial
dispone de conec i idad m´
o il en 2023, lo que ep esen a un
c ecimien o del 5% con espec o a 2018. Es e c ecimien o ha
impulsado un signi ica i o aumen o en la can idad y a iedad
de aplicaciones m´
o iles (denominadas apps) disponibles en
el me cado.
El ´
a ico gene ado po las aplicaciones And oid en un
disposi i o puede ulne a la p i acidad del usua io, e elando
in o maci´
on como el ipo de aplicaciones usadas. A su ez,
puede in e i da os pe sonales sensibles como sexo, edad,
es ado de salud o inanzas. A pesa de la pe cepci´
on de
segu idad po el ci ado del ´
a ico de da os, la po encial
ex acci´
on de in o maci´
on sub aya un iesgo de p i acidad
pe sis en e.
T abajos an e io es [2], se han basado en el ´
a ico ci ado
gene ado po aplicaciones m´
o iles pa a iden i ica la aplica-
ci´
on espec´
ı ica en uso en un el´
e ono. Es os es udios ex aen
pa ´
ame os de las cabece as de los paque es pa a iden i ica
la aplicaci´
on m´
o il a pa i del ´
a ico ci ado u ilizando
algo i mos de ap endizaje au om´
a ico pa a la clasi icaci´
on.
Sin emba go, no odo el ´
a ico gene ado po las aplicacio-
nes m´
o iles en nues os el´
e onos es ´
a ci ado. Se puede en-
con a ´
a ico DNS sin ci a , la mayo pa e del ´
a ico DNS
m´
o il u iliza ac ualmen e el p o ocolo DNS sob e pue o 53
(Do53) sin ci a . A pesa de la disponibilidad de al e na i as
ci adas, como DNS sob e TLS (DoT) y DNS sob e HTTPS
(DoH); no son u ilizadas ampliamen e po de ec o debido.
Algunas azones son la p io izaci´
on de la elocidad de UDP
o la al a de sopo e de los se ido es DNS, especialmen e los
con igu ados po de ec o po los p o eedo es de ed. Como
esul ado, explo a el ´
a ico DNS, espec´
ı icamen e la e si´
on
Do53, se hace posible pa a ob ene in o maci´
on sob e la
aplicaci´
on m´
o il en uso.
En esumen, las con ibuciones de [1] son las siguien es:
(i) an´
alisis de las consul as DNS gene adas, en pa icula las
consul as Do53; (ii) ca ac e izaci´
on de las aplicaciones en
base a los dominios DNS ex a´
ıdos. Los esul ados ob enidos
demues an que es posible clasi ica las aplicaciones con una
p ecisi´
on acep able u ilizando ´
unicamen e los dominios de las
consul as Do53 en el ´
a ico.
II. CONJUNTO DE DATOS
Es e es udio usa el conjun o de da os cap u ado po los
au o es de MappG aph [2], ecopilado en 2021; con iene
´
a ico ci ado y e ique ado de aplicaciones m´
o iles.
El conjun o de da os o iginal u ilizado en [2] cons aba
de 101 aplicaciones m´
o iles, con una cap u a de 30 ho as
de ´
a ico po aplicaci´
on en a chi os sepa ados de cap u a
de paque es (PCAP). Sin emba go, debido a limi aciones de
ama˜
no, la e si´
on del conjun o de da os u ilizada incluye 81
apps con un ama˜
no o al de 500GB ap oximadamen e.
II-A. P ep ocesado y cu aci´
on del conjun o de da os
U ilizando ´
unicamen e el ´
a ico Do53 del ´
a ico cap u ado,
se ex ae la ma ca empo al, el nomb e de dominio y el
ipo de consul a de las pe iciones DNS. Pa a o ma los
subconjun os de en enamien o y e aluaci´
on, seleccionamos
dos cap u as po aplicaci´
on, des inando la de mayo du aci´
on
al en enamien o y la o a a la e aluaci´
on. Pa a aplicaciones
con una ´
unica cap u a, se di ide en dos pa es iguales. No
obs an e, una de las aplicaci´
on p esen a una sola cap u a de
30 minu os, po lo que se excluye po insu iciencia de da os,
educiendo el n´
ume o de aplicaciones analizadas a 80.
A con inuaci´
on, ex aemos los subdominios ele an es pa a
la ca ac e izaci´
on. A pa i del nomb e de dominio comple o
de cada consul a se ob iene el dominio e ec i o, es deci ,
el que pe mi e iden i ica a qu´
e o ganizaci´
on a di igida la
consul a. En la mayo ´
ıa de los casos hemos ex a´
ıdo los dos
p ime os ni eles de dominio, po ejemplo: de e. eddi .com
ob enemos eddi .com.
Sin emba go, encon amos las siguien es excepciones de
pa ones de consul as: aquellos a dominios en CDNs, como
manga oon.akamaized.ne , y los que incluyen un ccTLD,
po ejemplo acdn.dan i.com. n, e lejando su ijos espec´
ı icos
como ‘com. n’, como se especi ica en la Lis a P´
ublica de
Su ijos, debido a que se a a de ´
a ico cap u ado en Vie nam.
En ambos casos conside amos has a el e ce ni el de dominio,
iden i icando manga oon.akamaized.ne ydan i.com. n como
dominios e ec i os.
JNIC 2024
ISBN:978-84-09-62140-8 506
Ma iz de dominios
ca ac e ís icos
Ma iz de equencias
Ma iz de dominios
Clasi icación
App 1 App 2 App 3
A1 3 0
B2 0 0
C3 0 2
D0 1 0
E0 2 1
F0 0 3
App 1 App 2 App 3
A D E
B E C
C A F
App Domain Weigh
App 1 B 2
App 2 D 1
App 3 F 3
Da ase
Subconjun o
en enamien o P ep ocesado
Ma iz de dominios
(e aluación)
App 1 App 2 App 3
A D F
G E C
B H E
P ep ocesado
Compa ación
Re . Dominio Clasi icación
App 1 B App 1
App 2 D App 2
App 3 F App 5
Subconjun o
en enamien o
Figu a 1. Me odolog´
ıa.
III. CLASIFICACI ´
ON DE LAS APLICACIONES M ´
OVILES
La me odolog´
ıa seguida pa a la ca ac e izaci´
on y clasi ica-
ci´
on de las apps m´
o iles se ilus a en Fig. 1. P ime o se ealiza
un p oceso de ca ac e izaci´
on basado en las consul as DNS
usando el subconjun o de en enamien o. A con inuaci´
on, la
clasi icaci´
on de las azas del subconjun o de e aluaci´
on se
lle a a cabo compa ando los dominios consul ados con los
dominios ca ac e ´
ıs icos ob enidos.
III-A. Ex acci´
on de los dominios ca ac e ´
ıs icos
La ca ac e izaci´
on de las apps se ha ealizado u ilizando
el subconjun o de en enamien o. Cons uimos una ma iz de
dominios de en enamien o almacenando los dominios de las
apps que amos a ca ac e iza , asignando un peso a cada uno.
Se asigna un peso igual a 1 al dominio m´
as consul ado y se
inc emen a secuencialmen e has a el dominio N.
Seguidamen e se elabo a la ma iz de ecuencia con una
columna po app. En es e caso el ´
ındice de las ilas es
una lis a que incluye odos los dominios consul ados en el
subconjun o de en enamien o. Es a ma iz se ellena con los
pesos asignados a cada dominio en su app co espondien e
e aluando la unicidad de los dominios consul ados. El do-
minio ca ac e ´
ıs ico de cada app es aquel dominio de meno
peso consul ado exclusi amen e po una app. Pa a aquellas
apps que no son ca ac e izadas con un solo dominio, hemos
iden i icado una upla de dos dominios lle ando el mismo
p oceso que pa a los dominios ´
unicos.
El esul ado de la ca ac e izaci´
on es una ma iz de dominios
iden i icados como ca ac e ´
ıs icos. Se ca ac e izan las 80
apps analizadas, 68 median e dominios ´
unicos y las 12 apps
es an es median e uplas de dos dominios.
III-B. Clasi icaci´
on
Pa a clasi ica las apps del subconjun o de e aluaci´
on se
aplica el siguien e p ocedimien o: (i) elabo aci´
on de una
ma iz de dominios de e aluaci´
on de mane a simila a la
ma iz de dominios de en enamien o; y (ii) compa aci´
on de
los dominios de cada app con la ma iz de dominios ca ac-
e ´
ıs icos. Si encon amos un dominio o upla ca ac e ´
ıs ico
en la aza de e aluaci´
on, la aza se clasi ica con la app
co espondien e. Si exis e m´
as de una coincidencia, la app
se clasi ica con el dominio ca ac e ´
ıs ico de meno peso, es
deci , con el dominio m´
as ecuen e.
III-C. E aluaci´
on de los esul ados
El esul ado inal de la clasi icaci´
on del subconjun o de
e aluaci´
on usando los dominios ca ac e ´
ıs icos ´
unicos y las
uplas es el siguien e: se clasi ican co ec amen e 71 de las
80 apps analizadas (88.75%), 3 apps han sido clasi icadas
e ´
oneamen e (3.75 %) y 6 apps no han sido clasi icadas
(7.5 %). Los ac o es que con ibuyen a es os esul ados
e ´
oneos son la simili ud de pa ones que exis e en e cie as
apps debido a que pe enecen al mismo g upo co po a i o y el
n´
ume o educido de dominios consul ados en algunas azas.
IV. CONCLUSIONES
En es e a ´
ıculo p esen amos la clasi icaci´
on de aplicaciones
m´
o iles bas´
andonos en el ´
a ico gene ado po las mismas,
cen ´
andonos espec´
ı icamen e en las consul as DNS, en pa -
icula , las consul as Do53. El en oque p opues o iden i ica
los nomb es de dominio ca ac e ´
ıs icos consul ados po cada
app a pa i del an´
alisis del ´
a ico DNS. Es os dominios
ca ac e ´
ıs icos pe mi en iden i ica la app que un usua io es ´
a
u ilizando. Usamos un conjun o de da os de ´
a ico e ique ado
de 80 aplicaciones m´
o iles And oid.
Los esul ados expe imen ales demues an que se clasi i-
can las aplicaciones m´
o iles con una p ecisi´
on del 88.75 %,
iden i icando con ´
exi o 71 de las 80 aplicaciones m´
o iles.
En compa aci´
on con abajos an e io es, como Mapp-
G aph [2], que log ´
o una mayo p ecisi´
on (93%) usando
odo el ´
a ico gene ado y aplicando edes neu onales pa a la
clasi icaci´
on, nues o en oque es compu acionalmen e menos
cos oso y equie e menos in o maci´
on de en ada.
Una limi aci´
on de es a me odolog´
ıa es que no se puede
accede al con enido de las consul as DNS gene adas si se
u iliza DoT o DoH. Sin emba go, incluso con ´
a ico DNS
ci ado, es udios ecien es han demos ado que la ex acci´
on
de pa ´
ame os del ´
a ico p opo ciona in o maci´
on signi i-
ca i a [3]. Como abajo u u o, se analiza ´
an pa ´
ame os
ex a´
ıdos del ´
a ico en gene al.
AGRADECIMIENTOS
El abajo ha sido inanciado po el Gobie no espa˜
nol en
el ma co de los p oyec os de in es igaci´
on “Enhancing Com-
munica ion P o ocols wi h Machine Lea ning while P o ec-
ing Sensi i e Da a (COMPROMISE)”PID2020-113795RB-
C32, y “QUan um-based ReSis an A chi ec u es and Tech-
niques (QURSA)”TED 2021-130369B-C32 inanciado po
MCIN/AEI/10.13039/501100011033.
REFERENCIAS
[1] A. Jimenez-Be enguel, M. Mou e-Ga ido, C. Ga cia-Rubio, and
C. Campo, “Cha ac e izing mobile applica ions h ough analysis o dns
a ic,” in P oceedings o he In ’l ACM Symposium on Pe o mance
E alua ion o Wi eless Ad Hoc, Senso , & Ubiqui ous Ne wo ks, 2023,
pp. 69–76.
[2] T.-D. Pham, T.-L. Ho, T. T uong-Huu, T.-D. Cao, and H.-L. T uong,
“Mappg aph: Mobile-app classi ica ion on enc yp ed ne wo k a ic
using deep g aph con olu ion neu al ne wo ks,” in Annual Compu e
Secu i y Applica ions Con e ence, 2021, pp. 1025–1038.
[3] M. Mou e-Ga ido, C. Campo, and C. Ga cia-Rubio, “Real ime
de ec ion o malicious doh a ic using s a is ical analysis,” Compu e
Ne wo ks, ol. 234, p. 109910, 2023. [Online]. A ailable: h ps:
//www.sciencedi ec .com/science/a icle/pii/S1389128623003559
Ca ac e izaci´on de aplicaciones m´o iles median e el an´alisis del ´a ico DNS
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