Android安全防禦防禦———加密算法

時間  2019-11-10
標籤 android 安全 防禦 加密 算法 欄目 Android 简体版
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摘要html

這篇文章原本早就應該寫了，可是因爲項目一直開發新的需求，就拖後了。如今有時間了，必須得寫了。如今Android應用程序對安全防範這方面要求愈來愈高了。特別是金融行業，若是金融app沒有沒有作好相應安全處理，那些很容易被一些Hacker（黑客）所攻擊。並非說作了這些安全防範，這個應用就百分之百的安全的。只是說可以儘量加大破解難度。也許有些開發者或者企業以爲。咱們公司的app，數據量這些少，會有那個黑客吃飽了沒事作來破解啊。又不是支付寶，或者其餘那些用戶量不少的應用。若是是這樣想的話，那隻能說目光短淺了。java

Android應用經常使用的加密算法android

若是說按加密的內容是否能夠還原，能夠分爲可逆加密和非可逆加密。算法

非可逆加密：也就是說加密後的數據是不能還原成原來的數據。好比MD5加密  加密一個密碼：123456     加密後成: afabsbfbabf437hfbbff73(結果並不必定是這個，只是舉例)。也就是說加密後的結果afabsbfbabf437hfbbff73是不可以在解密出123456這個值的。api

可逆加密：可逆加密有一個公鑰和一個私鑰，經過公鑰進行數據的加密，經過私鑰進行解密。表明有：RSA，AES。數組

對稱加密和非對稱加密：可逆加密根據其使用加解密是否使用同一個密鑰又分爲對稱加密（加解密使用同一個密鑰）和非對稱加密（加解密的密鑰分開）安全

 

MD5服務器

 MD5的特色：app

一、壓縮性：任意長度的數據，算出來的MD5值的長度都是固定。dom

二、容易計算性：從原始數據計算出MD5值是很容易的。

三、抗修改性：願數據只要有一點點的改動，獲得的MD5差異都是很大的。

四、強抗碰撞性：從原數據計算出來的MD5，想要找到一個具備相同的MD5,很是難。

MD5的應用場景：

一、一致性驗證（好比下載某個文件，不知道文件是否下載完成，能夠MD5進行校驗。加密文件比較耗時，須要放到子線程中）

二、密碼的存儲（如登錄註冊這些，帳號密碼會保存到sp中，直接就保存到帳號密碼的MD5值就行了。這樣也能夠避免服務器權限者知道這個密碼）

MD5的簡單使用

先寫一個MD5的工具類

 1 package com.example.huangjialin.md5test;
 2 
 3 import java.io.UnsupportedEncodingException;
 4 import java.security.MessageDigest;
 5 import java.security.NoSuchAlgorithmException;
 6 
 7 /**
 8  * Created by huangjialin on 2018/9/4.
 9  */
10 
11 public class Utils {
12 
13     public static String md5(String content) {
14         byte[] hash = null;
15         try {
16             hash = MessageDigest.getInstance("MD5").digest(content.getBytes("UTF-8"));
17         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
18             e.printStackTrace();
19         } catch (UnsupportedEncodingException e) {
20             e.printStackTrace();
21         }
22 
23         StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(hash.length * 2);
24         for (byte b: hash) {
25             if ((b & 0xFF) < 0x10){
26                 stringBuilder.append("0");
27 
28             }
29             stringBuilder.append(Integer.toHexString(b & 0xFF));
30 
31         }
32         return stringBuilder.toString();
33     }
34 
35 }

簡單的解釋一下上面的，首先是經過MessageDigest.getInstance(「MD5」)來獲取到MessageDigest這個類，這個類是java自帶的一個加密類，而後經過調用digest()方法來的獲取到加密後的字節數組。該方法傳入的參數是byte[] input 因此還須要將字符串轉化爲byte[]。獲得加密後的字節數組之後，將他們轉換成16禁止的字符串，而後拼接起來就能夠了。

而後直接調用：

 1 /**
 2 
 3          * MD5加密
 4 
 5          */
 6 
 7         button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
 8 
 9             @Override
10 
11             public void onClick(View v) {
12 
13  
14 
15                 String md5_123456abc = Utils.md5("123456abc");
16 
17                 String md5_huangjialin = Utils.md5("huangjialin");
18 
19                 Log.i("huangjialin","    md5_123456abc算出的MD5值是：    " + md5_123456abc);
20 
21                 Log.i("huangjialin","    md5_huangjialin算出的MD5值是：   " + md5_huangjialin);
22 
23             }
24 
25         });

得出的結果：

1 09-20 15:33:12.208 7352-7352/com.example.huangjialin.md5test I/huangjialin:     md5_123456abc算出的MD5值是：    df10ef8509dc176d733d59549e7dbfaf
2 
3 09-20 15:33:12.208 7352-7352/com.example.huangjialin.md5test I/huangjialin:     md5_huangjialin算出的MD5值是：   08e768954478c8669619d7d087db0070

這裏說一句題外話：Log輸出日誌有不少種如Log.i();Log.d()等等，可是如今有些手機廠商直接就把等級較低的日誌給屏蔽掉，因此有些日誌輸出在有些手機能夠看到，有些手機沒有看到。解決辦法就是換輸出等級較高的就OK了。

 

RSA

RSA是如今比較流行的一種非對稱加密的，它須要一對密鑰（公鑰和私鑰）公鑰進行加密，私鑰進行解密。

RSA的加密原理

一、隨機選擇兩個大的質數P和Q，P不等於Q，計算出結果：N = P*Q；

二、選擇一個大於1，小於N的天然數E，E必須和（P-1）*（Q-1）互素。

三、用公式計算出D：D*E = mod（P-1）*（Q-1）

四、銷燬P和Q

最終獲得的N，E就是公鑰，D就是私鑰了。

 

RSA加解密步驟

一、甲方生成密鑰對（公鑰和私鑰，公鑰用來加密數據，私鑰本身保留，用來解密數據）

二、甲方使用私鑰加密數據，而後用私鑰對加密後的數據簽名，並把這些放送給乙方，乙方使用公鑰，簽名來驗證帶解密數據是否有效，若是有效就使用公鑰對數據進行解密

三、乙方使用公鑰加密數據，向甲方發送通過加密後的數據，甲方或者加密數據後，就能夠經過私鑰進行解密了。

 

RSA使用場景

項目中一些敏感的數據，好比身份證號，銀行卡，等相關信息可經過加密後在傳給服務器，服務器使用私鑰進行解密。

RSA密鑰對生成

RSA的密鑰對生成方式有兩種

 1 /*
 2       初始化KeyPairGenerator類，並獲取到公鑰和私鑰
 3     */
 4     byte[] publicKeyByte;
 5     byte[] prvateKtyByte;
 6 
 7     public void getKey() {
 8         try {
 9             KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(「RSA」);//KeyPairGenerator類是java專門提供生成密鑰對的一個類。
10             keyPairGenerator.initialize(1024); //設置密鑰對的大小
11             KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
12             PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();//獲取私鑰
13             PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();//獲取公鑰
14             prvateKtyByte = privateKey.getEncoded();//私鑰對應的字節數組
15             publicKeyByte = publicKey.getEncoded(); //公鑰對應的字節數組
16 
17         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
18             e.printStackTrace();
19         }
20     }

固然上面這種生成密鑰對的方式，基本不多會在項目中使用使用，用得比較多的仍是第二中方式。

 

第二種是經過OpenSSl工具生成密鑰對

這種生成密鑰對的方式須要安裝OpenSSl。這裏就不說具體怎麼安裝了。這裏簡單的說一下生成密鑰對所須要的一些命令

 使用命令生成私鑰：

1 genrsa -out rsa_private_key.pem 1024

這條命令是讓openssl隨機生成一份私鑰，長度爲1024

使用命令生成公鑰：

1 rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout

命令成功之後，就會在openSSL下的bin目錄下生成公鑰和私鑰，而後就能夠進行加密和解密了。

加密

 

 1 /**
 2      * 加密
 3      */
 4 
 5 
 6     @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.O)
 7     public byte[] encryption(String content) {
 8         byte[] result = null;
 9         try {
10             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
11             X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyByte);
12             KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
13             PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);
14             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
15             result = cipher.doFinal(content.getBytes());
16             Log.i("huangjialin", "---->  " + Base64.getEncoder().encodeToString(result));
17         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
18             e.printStackTrace();
19         } catch (NoSuchPaddingException e) {
20             e.printStackTrace();
21         } catch (InvalidKeySpecException e) {
22             e.printStackTrace();
23         } catch (InvalidKeyException e) {
24             e.printStackTrace();
25         } catch (BadPaddingException e) {
26             e.printStackTrace();
27         } catch (IllegalBlockSizeException e) {
28             e.printStackTrace();
29         }
30         return result;
31     }

 

解密

 1 /**
 2      * 解密
 3      */
 4 
 5     @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.O)
 6 
 7     public void decryption() {
 8 
 9         Cipher cipher = null;
10         try {
11             cipher = Cipher.getInstance("RSA");
12             //私鑰須要經過PKCS8EncodedKeySpec來讀取
13             PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(prvateKtyByte);
14             KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
15             //生成私鑰
16             PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
17             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
18             //String content = "123456";
19             byte[] input = encryption("123456");
20             byte[] result = cipher.doFinal(input);
21             Log.i("huangjialin", "--解密-->  " + new String(result));
22             //Assert.assertTrue(content.equals(new String(result)));
23 
24 
25         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
26             e.printStackTrace();
27         } catch (NoSuchPaddingException e) {
28             e.printStackTrace();
29         } catch (BadPaddingException e) {
30             e.printStackTrace();
31         } catch (IllegalBlockSizeException e) {
32             e.printStackTrace();
33         } catch (InvalidKeyException e) {
34             e.printStackTrace();
35         } catch (InvalidKeySpecException e) {
36             e.printStackTrace();
37         }
38 
39 
40     }

固然上面的代碼是我寫測試用的，真正項目中，還得封裝好，把它弄成工具類，進行調用。

AES

AES是一個對稱加密，也就是說使用AES進行加密和解密，他們使用的密鑰都是同樣的。AES加密算法是密碼學中的高級加密標準，又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標準。這個標準用來替代原先的DES，已經被多方分析並使用。同時AES他的算法加密強度大，執行效率很高。

AES使用場景

一、因爲AES是對稱加密，加解密都是使用同一個密鑰，因此說在項目中一些敏感的數據須要保存到本地。能夠先同AES的密鑰進行加密，須要用的使用，將數據取出來再進行解密。

二、能夠進行對一些敏感數據進行加密，而後在傳遞給服務器。

AES使用

在Android7.0以前能夠這樣獲取到密鑰

 1 private SecretKey generateKey(String seed) throws Exception {
 2         // 獲取祕鑰生成器
 3         KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
 4         // 經過種子初始化
 5         SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "Crypto");
 6 
 7         secureRandom.setSeed(seed.getBytes("UTF-8"));
 8         keyGenerator.init(128, secureRandom);
 9         // 生成祕鑰並返回
10         return keyGenerator.generateKey();
11     }

可是在Android7.0以後就不支持了，移除了Crypto。固然也這種獲取密鑰方式在7.0以後Google也給出瞭解決方案，可是官方並不建議這樣來獲取。具體的能夠看這裏。https://android-developers.googleblog.com/2016/06/security-crypto-provider-deprecated-in.html

官方給出的是另外一種方式，並不須要獲取密鑰，而是定義密碼的形式。

  1 package com.example.huangjialin.md5test;
  2 
  3 import android.os.Bundle;
  4 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
  5 import android.util.Base64;
  6 import android.util.Log;
  7 import android.view.View;
  8 import android.widget.Button;
  9 import android.widget.EditText;
 10 import android.widget.TextView;
 11 
 12 import javax.crypto.Cipher;
 13 import javax.crypto.SecretKey;
 14 import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
 15 
 16 public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 17     private EditText edittext;
 18     private Button button, jiami, jiemi;
 19     private TextView textView;
 20     private SecretKey secretKey;
 21     private byte[] bytes;
 22     private String content = "huangjialin,我是要加密的數據";
 23     String password = "huangji黃家磷";
 24 
 25     @Override
 26     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 27         super.onCreate(savedInstanceState);
 28         setContentView(R.layout.activity_main);
 29 
 30         edittext = findViewById(R.id.edittext);
 31         button = findViewById(R.id.button);
 32         textView = findViewById(R.id.textview);
 33         jiami = findViewById(R.id.jiami);
 34         jiemi = findViewById(R.id.jiemi);
 35 
 36         Log.i("huagjialin", "--加密的數據-- > " + content);
 37 
 38         /**
 39          * 獲取密鑰
 40          */
 41        /* button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
 42             @Override
 43             public void onClick(View v) {
 44                 try {
 45                     secretKey = generateKey("huangjiain");
 46                 } catch (Exception e) {
 47                     e.printStackTrace();
 48                 }
 49 
 50             }
 51         });*/
 52 
 53 
 54         /**
 55          * 加密
 56          */
 57 
 58         jiami.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
 59             @Override
 60             public void onClick(View v) {
 61                 try {
 62                     bytes = encrypt(content, password);
 63                     String str = new String(bytes);
 64                     Log.i("huagjialin", "--加密後的數據-- > " + Base64.decode(str,Base64.DEFAULT));
 65                 } catch (Exception e) {
 66                     e.printStackTrace();
 67                 }
 68 
 69             }
 70         });
 71 
 72         /**
 73          * 解密
 74          */
 75 
 76         jiemi.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
 77             @Override
 78             public void onClick(View v) {
 79                 try {
 80                     byte[] by = decrypt(bytes, password);
 81                     String string = new String(by);
 82                     Log.i("huagjialin", "--解密後的數據-- > " + string);
 83                 } catch (Exception e) {
 84                     e.printStackTrace();
 85                 }
 86             }
 87         });
 88 
 89 
 90     }
 91 
 92 
 93 
 94 
 95 
 96 
 97     /**
 98      * 另外一種加密形式
 99      */
100     private byte[] encrypt(String content, String password) throws Exception {
101         // 建立AES祕鑰
102         SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(password.getBytes(), "AES/CBC/PKCS5PADDING");
103         // 建立密碼器
104         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
105         // 初始化加密器
106         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
107         // 加密
108         return cipher.doFinal(content.getBytes("UTF-8"));
109     }
110 
111 
112     /**
113      * 解密
114      */
115     private byte[] decrypt(byte[] content, String password) throws Exception {
116         // 建立AES祕鑰
117         SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(password.getBytes(), "AES/CBC/PKCS5PADDING");
118         // 建立密碼器
119         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
120         // 初始化解密器
121         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
122         // 解密
123         return cipher.doFinal(content);
124     }
125 
126 }
1 09-20 21:12:36.394 15933-15933/com.example.huangjialin.md5test I/huagjialin: --加密的數據-- > huangjialin,我是要加密的數據
2 09-20 21:12:39.561 15933-15933/com.example.huangjialin.md5test I/huagjialin: --加密後的數據-- > [B@d62495e
3 09-20 21:12:41.829 15933-15933/com.example.huangjialin.md5test I/huagjialin: --解密後的數據-- > huangjialin,我是要加密的數據

以上就是咱們比較經常使用的幾種加密的一些內容。好了，這篇內容就到這，文中若是錯誤，麻煩大神指教，共同進步

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