浅谈android数据存储加密

写在开头

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掘金:https://juejin.im/user/59b09eb2518825241e2255ea

在移动端的开发中,数据安全的问题一直是大家备受关注的,数据加密技术也受到了大家的青睐。项目中也用到了一些,在这里学习总结下,完善下自己的知识,也分享给大家,一起交流!(末尾也会说下自己在项目中的使用)

按可逆性:加密可分为可逆算法不可逆算法

按对称性:加密可分为对称算法非对称算法

一般的加密分为以下几种,下面会分别简单讲解原理和其使用方法:

Base64编码算法 (可逆)-MD5加密 (不可逆)(还有一个sha1值,可能做过支付宝的会比较熟悉)

-Des加密 (对称,可逆)-Aes加密 (对称,可逆)

-Rsa加密(非对称,可逆)

浅谈对称非对称

对称

对称加密算法是较传统的加密体制,即通信双方在加/解密过程中使用他们共享的单一密钥,鉴于其算法简单加密速度快的优点,目前仍然在使用,但是安全性方面就差一点可能。最常用的对称密码算法是DES算法,而DES密钥长度较短,已经不适合当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求。一种新的基于Rijndael算法(自己脑补,本人也不太熟悉)对称高级数据加密标准AES取代了数据加密标准DES,弥补了DES的缺陷,目前使用比较多一点。

非对称

非对称加密由于加/解密钥不同(公钥加密,私钥解密),密钥管理简单,得到了很广泛的应用。RSA是非对称加密系统最著名的公钥密码算法。但是由于RSA算法进行的都是大数计算,使得RSA最快的情况也比AES慢上倍,这是RSA最大的缺陷。但是其安全性较高,这也是大家比较喜欢的地方吧!

算法讲解及使用

Base64算法

Base64其实并不是安全领域的加密算法,因为它的加密解密算法都是公开的,典型的防菜鸟不防程序猿的例子哈哈,Base64编码本质上是一种将二进制数据转成文本数据的方案。用处就是将一些不适合传输的数据内容进行编码来适合传输

字符串进行Base64编码

String encodedString = Base64.encodeToString("wenwen".getBytes(), Base64.DEFAULT);

第一个参数就是字节数组

字符串进行Base64解码

String decodedString =new String(Base64.decode(encodedString,Base64.DEFAULT));

decodedString 就是wenwen

MD5算法

它是一种单向加密算法,只能加密、无法解密。多用于密码的存储等等。对于MD5的安全性,网上有关MD5解密的网站数不胜数,破解机制采用穷举法,就是手机所有可能的MD5值跑字典。所以常常采用对数据进行多次MD5加密或者采取加盐(就是加一段独有的字符串在进行加密)的操作。

使用:

对称加密(这里只说下应用广泛的AES)

对称加密秘钥是唯一的,加密解密都是一个秘钥。AES速度上占优于RSA,但是只有一个秘钥,安全性较低一些。

使用:

RSA加密

RSA算法是最流行的公钥密码算法,使用长度可以变化的密钥。RSA是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它在很多密码协议中都有应用,如SSL和S/MIME。RSA算法是基于大质数的因数分解的公匙体系。简单的讲,就是两个很大的质数,一个作为公钥,另一个作为私钥,如用其中一个加密,则用另一个解密。密钥长度从40到2048位可变,密钥越长,加密效果越好,但加密解密的开销也大。所以他在加密的速度上回小于AES等对称加密。

使用:

RSA所遇问题

关于加密填充方式:之前以为上面这些操作就能实现rsa加解密,以为万事大吉了,呵呵,这事还没完,悲剧还是发生了,Android这边加密过的数据,服务器端死活解密不了,原来android系统的RSA实现是"RSA/None/NoPadding",而标准JDK实现是"RSA/None/PKCS1Padding" ,这造成了在android机上加密后无法在服务器上解密的原因,所以在实现的时候这个一定要注意。

实现分段加密:搞定了填充方式之后又自信的认为万事大吉了,可是意外还是发生了,RSA非对称加密内容长度有限制,1024位key的最多只能加密127位数据,否则就会报错(javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Data must not be longer than 117 bytes) , RSA 是常用的非对称加密算法。最近使用时却出现了“不正确的长度”的异常,研究发现是由于待加密的数据超长所致。RSA 算法规定:待加密的字节数不能超过密钥的长度值除以 8 再减去 11(即:KeySize / 8 - 11),而加密后得到密文的字节数,正好是密钥的长度值除以 8(即:KeySize / 8)。

分段公钥加密私钥加密

请接着下图看!!

分段私钥加密公钥加密

还是要请你接着下图看一下

项目中使用

在实际开发中,不是太重要的数据用一种加密方式感觉就可以了。但是比较重要的数据建议用多种加密方式结合的方式,比如我用的RSA+AES加密。

他主要解决了两个问题:

1.RSA加解密速度慢,不适合大量数据文件加密

2.AES加密速度很快,但是安全性没有RSA加密方式的安全。

其主要思想就是服务端生成公钥私钥,并提供接口将公钥给android端,android端生成AES秘钥,并用AES秘钥对大量数据进行加密(解决RSA加解密速度慢的问题),然后用调用接口拿到的RSA公钥对自己生成AES秘钥进行加密,客户端将得到的秘钥和通过AES加密的数据发送给服务器。(秘钥可以放在请求头中,数据放在请求体中,这个随意了)。服务拿到你的秘钥和数据后,用私钥加密得到AES秘钥,再通过秘钥得到发送的数据就好了。

浅谈android数据存储加密

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