Android Keystore 對稱 非對稱加密

android資料加密：

anroid資料加密方式

android 提供了 keystore 等可以長期儲存和檢索加密金鑰的機制，android keystore 系統特別適合於儲存加密金鑰。

它提供了限制何時以何種方式使用金鑰的方法，比如使用金鑰時需要使用者認證或限制金鑰只能在加密模式下使用。

乙個應用程式只能編輯、儲存、取出自己的金鑰。

作用：keystore 適用於生成和儲存金鑰，這些金鑰可以用來加密執行時獲取到的資料，比如執行時，使用者輸入的密碼，或者服務端傳下來的 token。

操作方式1. 使用對稱式加解密，但只能在api level 23+使用

對稱式加解密(aes)速度較快，但是對稱式的key若要存在keystore裡，api level一定要在23以上才支援，23以下是無法存入keystore的，非對稱式的key則不在此限。

2. 想相容各api版本(23以下也能用)

考慮到加解密效能、版本相容，下面會介紹用非對稱式+對稱式來加解密。

使用keystore產生隨機的rsa key；

產生aes key，並用rsa public key加密後存入sharedprefs；

從sharedprefs取出aes key，並用rsa private key解密，用這把aes key來加解密資訊；

主流的加密方式有：（對稱加密）aes、des        （非對稱加密）rsa、dsa

工作模式:

des一共有:

電子密碼本模式（ecb）、加密分組鏈結模式（cbc）、加密反饋模式（cfb）、輸出反饋模式（ofb）;

aes一共有：

電子密碼本模式（ecb）、加密分組鏈結模式（cbc）、加密反饋模式（cfb）、輸出反饋模式（ofb）、計數器模式（ctr），伽羅瓦計數器模式（gcm）

pkcs5padding是填充模式，還有其它的填充模式;

對於初始化向量iv: 初始化向量引數，aes 為16bytes. des 為8bytes

1

private
static
final string keystore_provider = "androidkeystore";
2private
static
final string aes_mode = "aes/gcm/nopadding";
3private
static
final string rsa_mode = "rsa/ecb/pkcs1padding";45
private
static
final string keystore_alias = "keystore_demo";
67 keystore mkeystore =keystore.getinstance(keystore_provider);
8 mkeystore.load(null);

（1）產生隨機的rsa key

產生rsa key會使用到keypairgenerator：

其中keypairgeneratorspec

在api 23以上已經deprecated了；

api level 23以上改使用keygenparameterspec

；

1

private
void genkeystorekey(context context) throws
exception  else
7     }

api23 以上使用 keygenparameterspec：

1 @requiresapi(api =build.version_codes.m)

2private
void generatersakey_aboveapi23() throws
exception

api23 以下使用 keypairgeneratorspec：

1

private
void generatersakey_belowapi23(context context) throws
nosuchalgorithmexception, nosuchproviderexception, invalidalgorithmparameterexception

（2）產生aes key後， 並用rsa public key加密後存入sharedprefs

1

private
void genaeskey() throws
exception

1］ 加密儲存：使用rsa public key 加密 aes key，存入快取中。

2]  解密使用：使用rsa private key 解密 得到 aes key。

1

private string encryptrsa(byte plaintext) throws
exception 
1112
private
byte decryptrsa(string encryptedtext) throws
exception

獲取aes :

1 private secretkeyspec getaeskey() throws exception

再使用aes 加解密內容：

對於：cipher 初始化

1

//例項化加密類，引數為加密方式，要寫全
2 cipher cipher = cipher.getintance("aes/cbc/pkcs5padding");34
//初始化，此方法可以採用三種方式，按伺服器要求來新增。5//
（1）無第三個引數6//
（2）第三個引數為securerandom random = new securerandom();7//
中random物件，隨機數。(aes不可採用這種方法)8//
（3）第三個引數：ivparameterspec ivspec = new ivparameterspec(iv.getbytes); 
9 cipher.init(cipher.encrypt_mode,  keyspec,  ivspec/random);

具體使用：

1

/**2
* aes encryption3* 
@param
plaintext: a string which needs to be encrypted.4* 
@return
a base64's string after encrypting.5*/
6private string encryptaes(string plaintext) throws
exception 
1718
private string decryptaes(string encryptedtext) throws
exception

iv 初始化向量

1

private
byte
getiv()

關於rsa：

使用rsa加解密時，在較低版本的手機上可能無法選擇oaep(最優非對稱加密填充，rsa的加密解密是基於oaep的)這個模式;

因此可以改使用rsa_pkcs1_padding模式，使用這個模式的話，輸入必須比rsa的key至少11個位元組，如果需要被加密的字串過長的話，可以在產生key時指定key size長度，或是將字串分段加密。

以預設key size = 2048bit(256byte)來說，輸入最長只能到256–11=245byte，我們可以透過setkeysize(int keysize)指定key的長度，但是key size越大，加解密時速度就越慢。

1 keygenparameterspec keygenparameterspec = new

keygenparameterspec
2         .builder(keystore_alias, keyproperties.purpose_encrypt |keyproperties.purpose_decrypt)
3.setdigests(keyproperties.digest_sha256, keyproperties.digest_sha512)
4.setencryptionpaddings(keyproperties.encryption_padding_rsa_pkcs1)
5         .setkeysize(4096)
6         .build();

引言：rsa supported sizes: 512, 768, 1024, 2048, 3072, 4096

rsa pkcs1 填充方式

區塊加密法工作模式

加密（對稱 非對稱）

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對稱加密 非對稱加密

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