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安卓开发中如何对数据加密

admin
行业动态
2025-04-23
4095

安卓数据加密常用AES对称加密，结合Keystore密钥管理，通过Cipher类实现本地/网络数据加解密

加密基础概念

对称加密
使用同一密钥进行加解密，适合大量数据加密（如AES算法）。
特点：速度快，但密钥传输需安全。
非对称加密
使用公钥加密、私钥解密，适合密钥交换或数字签名（如RSA算法）。
特点：安全性高，但计算速度慢。
哈希算法
将任意长度数据转换为固定长度摘要（如SHA-256），不可逆，用于数据完整性校验。

Android平台加密工具与API

工具/API	用途
`javax.crypto.Cipher`	实现AES、RSA等加密算法
`AndroidKeyStore`	安全存储密钥（支持生物识别绑定）
`Jetpack Security`	提供`EncryptedSharedPreferences`和`EncryptedFile`工具类
`SQLCipher`	加密SQLite数据库（需集成第三方库）

数据存储加密方案

SharedPreferences加密

// 使用Jetpack Security的EncryptedSharedPreferences
val sharedPreferences = EncryptedSharedPreferences.create(
    context,
    "secret_prefs",
    masterKey, // 通过AndroidKeyStore生成的MasterKey
    EncryptedSharedPreferences.PrefKeyEncryptionScheme.AES256_SIV,
    true // 兼容旧设备
)
sharedPreferences.edit().putString("key", "value").apply()

SQLite数据库加密

方案1：使用SQLCipher库
替换原生SQLite，直接对数据库文件加密。
方案2：应用层加密
在存入数据库前手动加密数据字段（推荐结合AndroidKeyStore管理密钥）。

文件加密

// 使用Jetpack Security的EncryptedFile
val encryptedFile = EncryptedFile.Builder(
    fileName,
    context,
    masterKey,
    EncryptedFile.FileEncryptionScheme.AES256_GCM_SIV
).build()
encryptedFile.openFileOutput().write("Sensitive Data".toByteArray())

网络传输加密

强制使用HTTPS
在Network Security Config中配置：

<domain-config cleartextTrafficPermitted="false">
    <domain includeSubdomains="true">example.com</domain>
</domain-config>

证书验证
- 自签名证书需手动添加到本地信任库
- 使用OkHttp时配置CertificatePinner防止中间人攻击。

密钥管理最佳实践

使用AndroidKeyStore

val keyGenParameterSpec = MasterKeys.AES256_GCM_SPEC
val keyStore = KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore")
keyStore.load(null)
val key = keyStore.getKey(keyAlias, null) ?: throw Exception("Key not found")

避免硬编码密钥
密钥应存储在Keystore或远程服务器，禁止直接写在代码中。

常见错误与解决方案

问题	解决方案
密钥泄露（如存储在代码中）	使用AndroidKeyStore并绑定用户认证（指纹/面容）
加密数据被逆向破解	结合代码混淆（ProGuard）和动态密钥（每次启动生成新密钥）
性能瓶颈（如大文件加密）	分块加密或使用硬件加速（如Android 9+的`CipherOutputStream`优化）