這兩天在整理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求加密相關(guān)的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)有篇文章總結(jié)的很不錯(cuò)絮供，轉(zhuǎn)載一下硫戈，整體知識(shí)結(jié)構(gòu)如原作者文章所述，部分地方有加入自己的補(bǔ)充或修改
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Android網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求加密機(jī)制詳解
Android開(kāi)發(fā)中罚随，難免會(huì)遇到需要加解密一些數(shù)據(jù)內(nèi)容存到本地文件玉工、或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡渌?wù)器和設(shè)備的問(wèn)題，但并不是使用了加密就絕對(duì)安全了淘菩，如果加密函數(shù)使用不正確遵班，加密數(shù)據(jù)很容易受到逆向破解攻擊。還有很多開(kāi)發(fā)者沒(méi)有意識(shí)到的加密算法的問(wèn)題潮改。
1狭郑、需要了解的基本概念
密碼學(xué)的三大作用：加密（ Encryption）、認(rèn)證（Authentication）汇在，鑒定（Identification）
加密：防止壞人獲取你的數(shù)據(jù)愿阐。
鑒權(quán)：防止壞人假冒你的身份。
明文趾疚、密文缨历、密鑰、對(duì)稱(chēng)加密算法糙麦、非對(duì)稱(chēng)加密算法辛孵，這些基本概念和加密算法原理就不展開(kāi)敘述了。
Base64編碼算法是一種用64個(gè)字符（ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/）來(lái)表示任意二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方法赡磅。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的早期魄缚，由于“歷史原因”，電子郵件不支持非ASCII碼字符焚廊，如果要傳送的電子郵件帶有非ASCII碼字符（諸如中文）或者圖片冶匹，用戶(hù)收到的電子郵件將會(huì)是一堆亂碼，因此發(fā)明了Base64編碼算法咆瘟。至于為何會(huì)亂碼嚼隘？請(qǐng)大家自行Google。在加解密算法中袒餐，原始的數(shù)據(jù)和加密后的數(shù)據(jù)一般也是二進(jìn)制數(shù)據(jù)飞蛹，為了不傳輸出錯(cuò)谤狡，方便保存或者調(diào)試代碼，一般需要對(duì)加密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行base64編碼卧檐。
Android提供了Base64編碼的工具類(lèi)android.util.Base64墓懂，可以直接使用，不用自己去實(shí)現(xiàn)base64編碼的算法了霉囚。 如：
/**
* base64 編碼
* input: 第一個(gè)參數(shù)一般是加密后的byte型數(shù)據(jù)
* flag: 第二個(gè)參數(shù)flag是編碼解碼方式捕仔，可填多個(gè)，此處表示略去換行符盈罐，還有其他幾種flag下面有詳細(xì)介紹
*/
String base64String = Base64.encodeToString(input, Base64.NO_WRAP);
/**
* base64 解碼
* output: 需要base64解碼的數(shù)據(jù)
* flag: 編碼解碼方式榜跌，同上
*/
byte[] bytes = Base64.decode(base64String , Base64.NO_WRAP);
Base64編碼方式有以下幾種：
CRLF：這個(gè)參數(shù)看起來(lái)比較眼熟，它就是Win風(fēng)格的換行符暖呕，意思就是使用CR LF這一對(duì)作為一行的結(jié)尾而不是Unix風(fēng)格的LF
DEFAULT：這個(gè)參數(shù)是默認(rèn)，使用默認(rèn)的方法來(lái)編碼
NO_PADDING：這個(gè)參數(shù)是略去編碼字符串最后的“=”
NO_WRAP：這個(gè)參數(shù)意思是略去所有的換行符（設(shè)置后CRLF就沒(méi)用了）
URL_SAFE：這個(gè)參數(shù)意思是編碼時(shí)不使用對(duì)URL和文件名有特殊意義的字符來(lái)作為編碼字符苞氮，具體就是以-和_取代+和/
NO_CLOSE：這個(gè)參數(shù)意思是不關(guān)閉正在包裝的輸出流
開(kāi)發(fā)者建議： base64只是一種編碼方式湾揽，并不是一種加密算法，不要使用base64來(lái)加密數(shù)據(jù)笼吟。
要確保加密的消息不是別人偽造的库物，需要提供一個(gè)消息認(rèn)證碼（MAC，Message authentication code）贷帮。
消息認(rèn)證碼是帶密鑰的hash函數(shù)戚揭，基于密鑰和hash函數(shù)。
密鑰雙方事先約定撵枢，不能讓第三方知道民晒。
消息發(fā)送者使用MAC算法計(jì)算出消息的MAC值，追加到消息后面一起發(fā)送給接收者锄禽。
接收者收到消息后潜必，用相同的MAC算法計(jì)算接收到消息MAC值，并與接收到的MAC值對(duì)比是否一樣沃但。
開(kāi)發(fā)者建議：
建議使用HMAC-SHA256算法磁滚，避免使用CBC-MAC。
在對(duì)稱(chēng)加密算法中宵晚，數(shù)據(jù)發(fā)信方將明文（原始數(shù)據(jù)）和加密密鑰一起經(jīng)過(guò)特殊加密算法處理后垂攘，使其變成復(fù)雜的加密密文發(fā)送出去。收信方收到密文后淤刃，若想解讀原文晒他，則需要使用加密用過(guò)的密鑰及相同算法的逆算法對(duì)密文進(jìn)行解密，才能使其恢復(fù)成可讀明文逸贾。在對(duì)稱(chēng)加密算法中仪芒，使用的密鑰只有一個(gè)唁影，發(fā)收信雙方都使用這個(gè)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，這就要求解密方事先必須知道加密密鑰掂名。
該算法的缺點(diǎn)是据沈，如果一旦密鑰泄漏，那么加密的內(nèi)容將都不可信了饺蔑。
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DES
DES算法把64位的明文輸入塊變?yōu)?4位的密文輸出塊锌介，它所使用的密鑰也是64位
DES算法流結(jié)構(gòu)如下：
DES算法結(jié)構(gòu).png
DES算法流程圖如下：
DES算法流程.png
由于DES默認(rèn)使用56位加密密鑰，已經(jīng)不安全猾警，如果想要安全使用DES加密孔祸，則需要注意避開(kāi)使用第8,16,24，...64位作為有效數(shù)據(jù)位发皿，操作起來(lái)沒(méi)有那么方便崔慧，因此不是很經(jīng)常使用，對(duì)稱(chēng)加密一般使用AES加密穴墅。 -
AES
AES算法流程
對(duì)于發(fā)送方惶室，它首先創(chuàng)建一個(gè)AES私鑰，并用口令對(duì)這個(gè)私鑰進(jìn)行加密玄货。然后把用口令加密后的AES密鑰通過(guò)Internet發(fā)送到接收方皇钞。發(fā)送方解密這個(gè)私鑰，并用此私鑰加密明文得到密文松捉，密文和加密后的AES密鑰一起通過(guò)Internet發(fā)送到接收方夹界。接收方收到后再用口令對(duì)加密密鑰進(jìn)行解密得到AES密鑰，最后用解密后的密鑰把收到的密文解密成明文隘世。下圖是這個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)流程可柿。
AES算法流程.png
開(kāi)發(fā)者建議：
1、建議使用AES算法丙者。
2趾痘、DES默認(rèn)的是56位的加密密鑰，已經(jīng)不安全蔓钟，不建議使用
3永票、Android 提供的AES加密算法API默認(rèn)使用的是ECB模式，所以要顯式指定加密算法為：CBC或CFB模式滥沫，可帶上PKCS5Padding填充侣集。AES密鑰長(zhǎng)度最少是128位，推薦使用256位兰绣。
非對(duì)稱(chēng)加密算法需要兩個(gè)密鑰：公開(kāi)密鑰（publickey）和私有密鑰（privatekey）世分。公開(kāi)密鑰與私有密鑰是一對(duì)，如果用公開(kāi)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密缀辩，只有用對(duì)應(yīng)的私有密鑰才能解密臭埋；如果用私有密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密冯乘，那么只有用對(duì)應(yīng)的公開(kāi)密鑰才能解密（這個(gè)過(guò)程可以做數(shù)字簽名）务漩。
非對(duì)稱(chēng)加密主要使用的是RSA算法尽纽。
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RSA
RSA算法實(shí)現(xiàn)流程
首先垒拢，接收方創(chuàng)建RSA密匙對(duì)，即一個(gè)公鑰和一個(gè)私鑰荣恐，公鑰被發(fā)送到發(fā)送方,私鑰則被保存在接收方液斜。發(fā)送方在接收到這個(gè)公鑰后,用該公鑰對(duì)明文進(jìn)行加密得到密文，然后把密文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給接收方叠穆。接收方在收到它們后少漆，用RSA私鑰對(duì)收到的密文進(jìn)行解密，最后得到明文硼被。圖8是整個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)流程示损。
RSA算法實(shí)現(xiàn)流程.png
開(kāi)發(fā)者建議：
1、注意密鑰長(zhǎng)度不要低于512位嚷硫，建議使用2048位的密鑰長(zhǎng)度检访。
RSA算法是公開(kāi)密鑰系統(tǒng)的代表，其安全性建立在具有大素?cái)?shù)因子的合數(shù)论巍，其因子分解困難這一法則之上的烛谊。Rijndael算法作為新一代的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)风响，運(yùn)行時(shí)不需要計(jì)算機(jī)有非常高的處理能力和大的內(nèi)存嘉汰，操作可以很容易的抵御時(shí)間和空間的攻擊，在不同的運(yùn)行環(huán)境下始終能保持良好的性能状勤。這使AES將安全鞋怀，高效，性能持搜，方便密似，靈活性集于一體，理應(yīng)成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密的首選葫盼。相比較残腌，因?yàn)锳ES密鑰的長(zhǎng)度最長(zhǎng)只有256比特，可以利用軟件和硬件實(shí)現(xiàn)高速處理贫导，而RSA算法需要進(jìn)行大整數(shù)的乘冪和求模等多倍字長(zhǎng)處理抛猫，處理速度明顯慢于AES[5]；所以AES算法加解密處理效率明顯高于RSA算法孩灯。在密鑰管理方面闺金，因?yàn)锳ES算法要求在通信前對(duì)密鑰進(jìn)行秘密分配，解密的私鑰必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至加密數(shù)據(jù)接收方峰档，而RSA采用公鑰加密败匹，私鑰解密（或私鑰加密寨昙，公鑰解密），加解密過(guò)程中不必網(wǎng)絡(luò)傳輸保密的密鑰掀亩；所以RSA算法密鑰管理要明顯優(yōu)于AES算法舔哪。
從上面比較得知，由于RSA加解密速度慢归榕，不適合大量數(shù)據(jù)文件加密尸红，因此在網(wǎng)絡(luò)中完全用公開(kāi)密碼體制傳輸機(jī)密信息是沒(méi)有必要，也是不太現(xiàn)實(shí)的刹泄。AES加密速度很快外里，但是在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中如何安全管理AES密鑰是保證AES加密安全的重要環(huán)節(jié)。這樣在傳送機(jī)密信息的雙方特石，如果使用AES對(duì)稱(chēng)密碼體制對(duì)傳輸數(shù)據(jù)加密盅蝗，同時(shí)使用RSA不對(duì)稱(chēng)密碼體制來(lái)傳送AES的密鑰，就可以綜合發(fā)揮AES和RSA的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)避免它們?nèi)秉c(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)一種新的數(shù)據(jù)加密方案姆蘸。加解密實(shí)現(xiàn)流程如下圖：
具體過(guò)程是先由接收方創(chuàng)建RSA密鑰對(duì)墩莫，接收方通過(guò)Internet發(fā)送RSA公鑰到發(fā)送方，同時(shí)保存RSA私鑰逞敷。而發(fā)送方創(chuàng)建AES密鑰狂秦，并用該AES密鑰加密待傳送的明文數(shù)據(jù)，同時(shí)用接受的RSA公鑰加密AES密鑰推捐，最后把用RSA公鑰加密后的AES密鑰同密文一起通過(guò)Internet傳輸發(fā)送到接收方裂问。當(dāng)接收方收到這個(gè)被加密的AES密鑰和密文后，首先調(diào)用接收方保存的RSA私鑰牛柒，并用該私鑰解密加密的AES密鑰堪簿，得到AES密鑰。最后用該AES密鑰解密密文得到明文皮壁。
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Android端 AES+RSA結(jié)合實(shí)踐
基本要求：
保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性
保證數(shù)據(jù)的完整性
能夠驗(yàn)證客戶(hù)端的身份
基本流程：
Android端：
1.服務(wù)器端(server)分別生成自己的RSA密鑰對(duì),并提供接口給Android客戶(hù)端獲取RSA公鑰(rsaPublicKey)椭更。
2.client生成AES密鑰(aesKey)。
3.client使用自己的AES密鑰(aesKey)對(duì)轉(zhuǎn)換為json格式的請(qǐng)求明文數(shù)據(jù)(data)進(jìn)行加密蛾魄，得到加密后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)encryptData虑瀑。
4.client提供server提供的接口獲取RSA公鑰(rsaPublicKey)。
5.client使用獲取RSA公鑰(rsaPublicKey)對(duì)AES密鑰(aesKey)進(jìn)行加密滴须，得到encryptAesKey舌狗。
6.client將encryptAesKey作為http請(qǐng)求頭參數(shù)，將加密后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)encryptData作為請(qǐng)求體一起傳輸給服務(wù)器端描馅。
服務(wù)器端
1.server響應(yīng)client的http請(qǐng)求把夸，讀取http請(qǐng)求頭。獲得client傳過(guò)來(lái)的加密后的AES密鑰(encryptAesKey)铭污，
讀取http請(qǐng)求體恋日，獲得client傳過(guò)來(lái)的加密后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)(encryptData)膀篮。
2.server使用自己的RSA私鑰(rsaPrivateKey)對(duì)加密后的AES密鑰(encryptAesKey)進(jìn)行RSA解密，得到AES密鑰(aesKey)岂膳。
3.使用解密后的AES密鑰(aesKey)對(duì)加密后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)(encryptData),進(jìn)行AES解密操作誓竿，得到解密后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)(data)，該數(shù)據(jù)為json格式谈截。
4.對(duì)解密后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)(data)進(jìn)行json解析筷屡，然后做相關(guān)的響應(yīng)操作。
基本上如下圖所示的流程：
總結(jié)
幾條原則：
1簸喂、不要自己設(shè)計(jì)加密算法和協(xié)議毙死，使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的算法。
2喻鳄、對(duì)稱(chēng)加密算法不要使用ECB模式扼倘，不建議使用DES算法。
3除呵、要選擇合適長(zhǎng)度的密鑰再菊。
4、要確保隨機(jī)數(shù)生成器的種子具有足夠的信息熵颜曾。
5纠拔、不要使用沒(méi)有消息認(rèn)證的加密算法加密消息，無(wú)法防重放泛豪。
6稠诲、當(dāng)多個(gè)字符串拼接后做hash，要非常當(dāng)心候址。
7吕粹、當(dāng)給算法加yan鹽取值時(shí)不要太短种柑，不要重復(fù)岗仑。
8、使用初始化向量時(shí)IV時(shí)聚请，IV為常量的CBC荠雕，CFB，GCM等和ECB一樣可以重放驶赏，即采用上一個(gè)消息的最后一塊密文作為下一個(gè)消息的IV炸卑，是不安全的。
9煤傍、密鑰應(yīng)遵循的原則
（1）密鑰不能為常量盖文，應(yīng)隨機(jī)，定期更換蚯姆，如果加密數(shù)據(jù)時(shí)使用的密鑰為常量五续，則相同明文加密會(huì)得到相同的密文洒敏，很難防止字典攻擊。
（2）開(kāi)發(fā)同學(xué)要防范密鑰硬編碼的毛病疙驾。
而在實(shí)際開(kāi)發(fā)中凶伙，密鑰如何保存始終是繞不過(guò)的坎？如果硬編碼在代碼中容易被逆向它碎，如果放在設(shè)備的某個(gè)文件函荣，也會(huì)被有經(jīng)驗(yàn)的破解者逆向找到，在這里推薦阿里聚安全的安全組件服務(wù)扳肛，其中的安全加密功能提供了開(kāi)發(fā)者密鑰的安全管理與加密算法實(shí)現(xiàn)傻挂，保證密鑰的安全性，實(shí)現(xiàn)安全的加解密操作挖息。
