記錄使用KeyStore的公鑰和私鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)加密养篓，使用SharedPreferences進(jìn)行存儲

背景

在業(yè)務(wù)中碧注，我們可能需要面對在 Android 本地存儲用戶 token基茵、用戶信息等敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密舱呻。本文將講述一種安全系數(shù)較高的Android本地存儲方案兆旬。

思路

整個方案的核心思路圍繞 KeyStore 展開由桌，如果不太了解 KeyStore 的小伙伴捌斧，請先閱讀Android 密鑰庫系統(tǒng)舆吮。

由于 KeyStore 在 Android 6.0 前后差異較大，并且 Android 4.3 以下系統(tǒng)并不支持 KeyStore编丘，方案需要根據(jù)不同的 Android 版本做不同的處理，以及需要提供降級方案。加解密算法采用 RSA/ECB/PKCS1Padding。

Android6.0及以上版本

這種情況下方案最簡單阳柔，隨機生成2048位RSA key和iv架诞，key存儲在KeyStore中均驶，設(shè)置alias赞警，iv存儲在SharedPreferences中。需要加解密的時候通過alias從KeyStore中取key虏两，從SharedPreferences中取iv愧旦。

1.首先初始化KeyStore

private static final String ANDROID_KEY_STORE = "AndroidKeyStore";
private static final String RSA = "RSA";


try {
        mKeyStore = KeyStore.getInstance(ANDROID_KEY_STORE);
        mKeyStore.load(null);
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (CertificateException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }    

2.然后就是生成key了

try {
        KeyGenParameterSpec spec = new KeyGenParameterSpec.Builder(alias,
                KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
                .setCertificateSubject(new X500Principal("CN=Duke, OU=JavaSoft, O=Sun Microsystems, C=US"))
                .setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA256, KeyProperties.DIGEST_SHA512)
                .setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_CBC)
                .setKeySize(2048)
                .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_RSA_PKCS1)
                .setRandomizedEncryptionRequired(false)
                .build();
        KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_RSA, ANDROID_KEY_STORE);
        generator.initialize(spec);
        generator.generateKeyPair();
    } catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchProviderException e) {
        e.printStackTrace();
    }

Android 4.3 - 5.1

算法采用 RSA/ECB/PKCS1Padding，隨機生成2048位RSA key和iv碘举，key存儲在KeyStore中忘瓦，設(shè)置alias，iv存儲在SharedPreferences中引颈。需要加解密的時候通過alias從KeyStore中取key耕皮，從SharedPreferences中取iv。

Calendar endDate = Calendar.getInstance();
endDate.add(Calendar.YEAR, 10);
try {
        KeyPairGeneratorSpec spec = new KeyPairGeneratorSpec.Builder(mContext.getApplicationContext())
                .setAlias(alias)
                .setSubject(new X500Principal("CN=Duke, OU=JavaSoft, O=Sun Microsystems, C=US"))
                .setSerialNumber(BigInteger.ONE)
                .setStartDate(Calendar.getInstance().getTime())
                .setEndDate(endDate.getTime())
                .setKeySize(2048)
                .build();
          KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance(RSA, ANDROID_KEY_STORE);
        generator.initialize(spec);
        generator.generateKeyPair();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchProviderException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
        e.printStackTrace();
    }

數(shù)據(jù)加密

try {
        Key key = mKeyStore.getKey(alias, null);
        if (null != key) {
            //取出密鑰
            PublicKey publicKey = mKeyStore.getCertificate(alias).getPublicKey();
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_TRANSFORMATION);            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
            return cipher.doFinal(data);
        } else {
            Log.e("KeyStoreUtils", "key==null , 沒找到私鑰");
        }
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (UnrecoverableEntryException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (BadPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
    }

數(shù)據(jù)解密

try {
        PrivateKey privateKey = (PrivateKey) mKeyStore.getKey(alias, null);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_TRANSFORMATION);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        return cipher.doFinal(data);
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (UnrecoverableEntryException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (BadPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
    }