Android 常用的数据加密方式
Posted 一点点征服
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android 常用的数据加密方式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言
android 很多场合需要使用到数据加密，比如：本地登录密码加密，网络传输数据加密，等。在android 中一般的加密方式有如下：
- 亦或加密
- AES加密
- RSA非对称加密
当然还有其他的方式，这里暂且介绍以上三种加密算法的使用方式。
亦或加密算法
什么是亦或加密？
- 亦或加密是对某个字节进行亦或运算，比如字节 A^K = V,这是加密过程;
- 当你把 V^K得到的结果就是A,也就是 V^K = A,这是一个反向操作过程，解密过程。
- 亦或操作效率很高，当然亦或加密也是比较简单的加密方式，且亦或操作不会增加空间，源数据多大亦或加密后数据依然是多大。
示例代码如下：
/**
* 亦或加解密，适合对整个文件的部分加密，比如文件头部，和尾部
* 对file文件头部和尾部加密，适合zip压缩包加密
*
* @param source 需要加密的文件
* @param det 加密后保存文件名
* @param key 加密key
*/
public static void encryptionFile(File source, File det, int key) {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream(source);
fos = new FileOutputStream(det);
int size = 2048;
byte buff[] = new byte[size];
int count = fis.read(buff);
/**zip包头部加密*/
for (int i = 0; i < count; i++) {
fos.write(buff[i] ^ key);
}
while (true) {
count = fis.read(buff);
/**zip包结尾加密*/
if (count < size) {
for (int j = 0; j < count; j++) {
fos.write(buff[j] ^ key);
}
break;
}
fos.write(buff, 0, count);
}
fos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fis != null) {
fis.close();
}
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 亦或加解密，适合对整个文件加密
*
* @param source 需要加密文件的路径
* @param det 加密后保存文件的路径
* @param key 加密秘钥key
*/
private static void encryptionFile(String source, String det, int key) {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream(source);
fos = new FileOutputStream(det);
int read;
while ((read = fis.read()) != -1) {
fos.write(read ^ key);
}
fos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fis != null) {
fis.close();
}
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
总结：
- 可以对文件的部分加密，比如zip压缩包，就可以对头部和尾部加密，因为zip头部和尾部藏有文件压缩相关的信息，所有，我们只对头部和尾部采用亦或加密算法，即可对整个zip文件加密，当你不解密试图加压是会失败的。
- 也可以对整个文件进行亦或加密算法，所以你解密的时候其实是一个逆向的过程，使用同样的方法同样的key即可对加密的文件解密。当然以后加密的安全性可想而知，不是很安全，所以，亦或加密算法一般使用在不太重要的场景。由于亦或算法很快，所以加密速度也很快。
AES加密加密算法
什么是AES 加密
- AES 对称加密
- 高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。 这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。
- Android 中的AES 加密 秘钥 key 必须为16/24/32位字节，否则抛异常
示例代码：
private static final String TAG = "EncryptUtils";
private final static int MODE_ENCRYPTION = 1;
private final static int MODE_DECRYPTION = 2;
private final static String AES_KEY = "xjp_12345!^-=42#";//AES 秘钥key，必须为16位
private static byte[] encryption(int mode, byte[] content, String pwd) {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CFB/NoPadding");//AES加密模式，CFB 加密模式
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(pwd.getBytes("UTF-8"), "AES");//AES加密方式
IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(pwd.getBytes("UTF-8"));
cipher.init(mode == MODE_ENCRYPTION ? Cipher.ENCRYPT_MODE : Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
return cipher.doFinal(content);
} catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException |
InvalidKeyException | IllegalBlockSizeException |
BadPaddingException | InvalidAlgorithmParameterException e) {
e.printStackTrace();
Log.e(TAG, "encryption failed... err: " + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
Log.e(TAG, "encryption1 failed ...err: " + e.getMessage());
}
return null;
}
/**
* AES 加密
*
* @param source 需要加密的文件路径
* @param dest 加密后的文件路径
*/
public static void encryptByAES(String source, String dest) {
encryptByAES(MODE_ENCRYPTION, source, dest);
}
public static void encryptByAES(int mode, String source, String dest) {
Log.i(TAG, "start===encryptByAES");
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream(source);
fos = new FileOutputStream(dest);
int size = 2048;
byte buff[] = new byte[size];
byte buffResult[];
while ((fis.read(buff)) != -1) {
buffResult = encryption(mode, buff, AES_KEY);
if (buffResult != null) {
fos.write(buffResult);
}
}
Log.i(TAG, "end===encryptByAES");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
Log.e(TAG, "encryptByAES failed err: " + e.getMessage());
} finally {
try {
if (fis != null) {
fis.close();
}
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* AES 解密
*
* @param source 需要解密的文件路径
* @param dest 解密后保存的文件路径
*/
public static void decryptByAES(String source, String dest) {
encryptByAES(MODE_DECRYPTION, source, dest);
}
总结：
AES对称加密，加解密相比于亦或加密还是有点复杂的，安全性也比亦或加密高，AES加密不是绝对的安全。
RSA非对称加密
什么是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。
RSA的安全性依赖于大数分解，小于1024位的N已经被证明是不安全的，而且由于RSA算法进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上倍，这是RSA最大的缺陷，因此通常只能用于加密少量数据或者加密密钥，但RSA仍然不失为一种高强度的算法。
代码示例：
/**************************************************
* 1.什么是RSA 非对称加密？
* <p>
* 2.
*************************************************/
private final static String RSA = "RSA"; //加密方式 RSA
public final static int DEFAULT_KEY_SIZE = 1024;
private final static int DECRYPT_LEN = DEFAULT_KEY_SIZE / 8;//解密长度
private final static int ENCRYPT_LEN = DECRYPT_LEN - 11;//加密长度
private static final String DES_CBC_PKCS5PAD = "DES/CBC/PKCS5Padding";//加密填充方式
private final static int MODE_PRIVATE = 1;//私钥加密
private final static int MODE_PUBLIC = 2;//公钥加密
/**
* 随机生成RSA密钥对，包括PublicKey，PrivateKey
*
* @param keyLength 秘钥长度，范围是 512~2048，一般是1024
* @return KeyPair
*/
public static KeyPair generateRSAKeyPair(int keyLength) {
try {
KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
kpg.initialize(keyLength);
return kpg.genKeyPair();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 得到私钥
*
* @return PrivateKey
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeySpecException
*/
public static PrivateKey getPrivateKey(String key) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, NoSuchProviderException {
byte[] privateKey = Base64.decode(key, Base64.URL_SAFE);
PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey);
KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(RSA);
return kf.generatePrivate(keySpec);
}
/**
* 得到公钥
*
* @param key
* @return PublicKey
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeySpecException
*/
public static PublicKey getPublicKey(String key) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, NoSuchProviderException {
byte[] publicKey = Base64.decode(key, Base64.URL_SAFE);
X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKey);
KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(RSA);
return kf.generatePublic(keySpec);
}
/**
* 私钥加密
*
* @param data
* @param key
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptByRSA(byte[] data, Key key) throws Exception {
// 数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 公钥解密
*
* @param data 待解密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 解密数据
*/
public static byte[] decryptByRSA(byte[] data, Key key) throws Exception {
// 数据解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(data);
}
public static void encryptByRSA(String source, String dest, Key key) {
rasEncrypt(MODE_ENCRYPTION, source, dest, key);
}
public static void decryptByRSA(String source, String dest, Key key) {
rasEncrypt(MODE_DECRYPTION, source, dest, key);
}
public static void rasEncrypt(int mode, String source, String dest, Key key) {
Log.i(TAG, "start===encryptByRSA mode--->>" + mode);
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream(source);
fos = new FileOutputStream(dest);
int size = mode == MODE_ENCRYPTION ? ENCRYPT_LEN : DECRYPT_LEN;
byte buff[] = new byte[size];
byte buffResult[];
while ((fis.read(buff)) != -1) {
buffResult = mode == MODE_ENCRYPTION ? encryptByRSA(buff, key) : decryptByRSA(buff, key);
if (buffResult != null) {
fos.write(buffResult);
}
}
Log.i(TAG, "end===encryptByRSA");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
Log.e(TAG, "encryptByRSA failed err: " + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fis != null) {
fis.close();
}
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
总结：
1.AES公钥加密，私钥解密
2.AES加密耗时
3.AES加密后数据会变大
以上是关于Android 常用的数据加密方式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Express实战 - 应用案例- realworld-API - 路由设计 - mongoose - 数据验证 - 密码加密 - 登录接口 - 身份认证 - token - 增删改查API(代码片段