caw*_*caw 85 encryption android aes
为什么我问这个问题:
我知道有很多关于AES加密的问题,即使对于Android也是如此.如果你在网上搜索,有很多代码片段.但是在每一个页面上,在每个Stack Overflow问题中,我都发现了另一个具有重大差异的实现.
所以我创建了这个问题以找到"最佳实践".我希望我们可以收集最重要的要求列表,并建立一个非常安全的实施!
我读到了初始化载体和盐.并非我发现的所有实现都具有这些功能.所以你需要它吗？它是否会增加安全性？你是如何实现它的？如果加密数据无法解密,算法是否应该引发异常？或者这是不安全的,它应该只返回一个不可读的字符串？算法可以使用Bcrypt而不是SHA吗？
我发现这两个实现怎么样？他们还好吗？缺少完美或一些重要的事情？这些是安全的吗？
算法应该使用字符串和"密码"进行加密,然后使用该密码加密字符串.输出应该是一个字符串(十六进制或base64？).当然,解密也应该是可能的.
什么是Android的完美AES实现？
实施#1:
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
public class AdvancedCrypto implements ICrypto {
public static final String PROVIDER = "BC";
public static final int SALT_LENGTH = 20;
public static final int IV_LENGTH = 16;
public static final int PBE_ITERATION_COUNT = 100;
private static final String RANDOM_ALGORITHM = "SHA1PRNG";
private static final String HASH_ALGORITHM = "SHA-512";
private static final String PBE_ALGORITHM = "PBEWithSHA256And256BitAES-CBC-BC";
private static final String CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding";
private static final String SECRET_KEY_ALGORITHM = "AES";
public String encrypt(SecretKey secret, String cleartext) throws CryptoException {
try {
byte[] iv = generateIv();
String ivHex = HexEncoder.toHex(iv);
IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv);
Cipher encryptionCipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM, PROVIDER);
encryptionCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secret, ivspec);
byte[] encryptedText = encryptionCipher.doFinal(cleartext.getBytes("UTF-8"));
String encryptedHex = HexEncoder.toHex(encryptedText);
return ivHex + encryptedHex;
} catch (Exception e) {
throw new CryptoException("Unable to encrypt", e);
}
}
public String decrypt(SecretKey secret, String encrypted) throws CryptoException {
try {
Cipher decryptionCipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM, PROVIDER);
String ivHex = encrypted.substring(0, IV_LENGTH * 2);
String encryptedHex = encrypted.substring(IV_LENGTH * 2);
IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(HexEncoder.toByte(ivHex));
decryptionCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secret, ivspec);
byte[] decryptedText = decryptionCipher.doFinal(HexEncoder.toByte(encryptedHex));
String decrypted = new String(decryptedText, "UTF-8");
return decrypted;
} catch (Exception e) {
throw new CryptoException("Unable to decrypt", e);
}
}
public SecretKey getSecretKey(String password, String salt) throws CryptoException {
try {
PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), HexEncoder.toByte(salt), PBE_ITERATION_COUNT, 256);
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance(PBE_ALGORITHM, PROVIDER);
SecretKey tmp = factory.generateSecret(pbeKeySpec);
SecretKey secret = new SecretKeySpec(tmp.getEncoded(), SECRET_KEY_ALGORITHM);
return secret;
} catch (Exception e) {
throw new CryptoException("Unable to get secret key", e);
}
}
public String getHash(String password, String salt) throws CryptoException {
try {
String input = password + salt;
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(HASH_ALGORITHM, PROVIDER);
byte[] out = md.digest(input.getBytes("UTF-8"));
return HexEncoder.toHex(out);
} catch (Exception e) {
throw new CryptoException("Unable to get hash", e);
}
}
public String generateSalt() throws CryptoException {
try {
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance(RANDOM_ALGORITHM);
byte[] salt = new byte[SALT_LENGTH];
random.nextBytes(salt);
String saltHex = HexEncoder.toHex(salt);
return saltHex;
} catch (Exception e) {
throw new CryptoException("Unable to generate salt", e);
}
}
private byte[] generateIv() throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException {
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance(RANDOM_ALGORITHM);
byte[] iv = new byte[IV_LENGTH];
random.nextBytes(iv);
return iv;
}
}
资料来源:http://pocket-for-android.1047292.n5.nabble.com/Encryption-method-and-reading-the-Dropbox-backup-td4344194.html
实施#2:
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
/**
* Usage:
* <pre>
* String crypto = SimpleCrypto.encrypt(masterpassword, cleartext)
* ...
* String cleartext = SimpleCrypto.decrypt(masterpassword, crypto)
* </pre>
* @author ferenc.hechler
*/
public class SimpleCrypto {
public static String encrypt(String seed, String cleartext) throws Exception {
byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
byte[] result = encrypt(rawKey, cleartext.getBytes());
return toHex(result);
}
public static String decrypt(String seed, String encrypted) throws Exception {
byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
byte[] enc = toByte(encrypted);
byte[] result = decrypt(rawKey, enc);
return new String(result);
}
private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
sr.setSeed(seed);
kgen.init(128, sr); // 192 and 256 bits may not be available
SecretKey skey = kgen.generateKey();
byte[] raw = skey.getEncoded();
return raw;
}
private static byte[] encrypt(byte[] raw, byte[] clear) throws Exception {
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
byte[] encrypted = cipher.doFinal(clear);
return encrypted;
}
private static byte[] decrypt(byte[] raw, byte[] encrypted) throws Exception {
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec);
byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
return decrypted;
}
public static String toHex(String txt) {
return toHex(txt.getBytes());
}
public static String fromHex(String hex) {
return new String(toByte(hex));
}
public static byte[] toByte(String hexString) {
int len = hexString.length()/2;
byte[] result = new byte[len];
for (int i = 0; i < len; i++)
result[i] = Integer.valueOf(hexString.substring(2*i, 2*i+2), 16).byteValue();
return result;
}
public static String toHex(byte[] buf) {
if (buf == null)
return "";
StringBuffer result = new StringBuffer(2*buf.length);
for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
appendHex(result, buf[i]);
}
return result.toString();
}
private final static String HEX = "0123456789ABCDEF";
private static void appendHex(StringBuffer sb, byte b) {
sb.append(HEX.charAt((b>>4)&0x0f)).append(HEX.charAt(b&0x0f));
}
}
资料来源:http://www.tutorials-android.com/learn/How_to_encrypt_and_decrypt_strings.rhtml
Pet*_* O. 36
您在问题中提供的实现都不完全正确,您提供的实现都不应该按原样使用. 在下文中,我将讨论Android中基于密码的加密方面.
键和哈希
我将开始讨论基于密码的系统与盐.盐是随机生成的数字.它不是"推断"的.实现1包括generateSalt()生成加密强随机数的方法.因为盐对安全很重要,所以一旦生成它就应该保密,尽管它只需要生成一次.如果这是一个网站,保持盐的秘密相对容易,但对于已安装的应用程序(对于桌面和移动设备),这将更加困难.
该方法getHash()返回给定密码和salt的哈希值,并连接成一个字符串.使用的算法是SHA-512,它返回512位散列.此方法返回一个对检查字符串完整性很有用的哈希值,因此它也可以通过getHash()只使用密码或只是一个盐来调用,因为它只是连接两个参数.由于此方法不会在基于密码的加密系统中使用,因此我不再进一步讨论.
该方法getSecretKey()从char密码数组和十六进制编码的盐派生一个密钥,如返回generateSalt().使用的算法是来自PKCS5的PBKDF1(我认为),其中SHA-256作为哈希函数,并返回256位密钥.getSecretKey()通过重复生成密码,盐和计数器的哈希值来生成密钥(直到迭代计数PBE_ITERATION_COUNT,此处为100),以增加安装暴力攻击所需的时间.salt的长度应该至少与生成的密钥一样长,在这种情况下,至少为256位.迭代计数应尽可能长,而不会造成不合理的延迟.有关密钥派生中的salt和迭代计数的更多信息,请参阅RFC2898中的第4 节.
但是,如果密码包含Unicode字符,即需要表示超过8位的字符,则Java PBE中的实现存在缺陷.如上所述PBEKeySpec,"PKCS#5中定义的PBE机制仅查看每个字符的低位8位".若要解决此问题,您可以尝试生成密码中的所有16位字符的十六进制字符串(将只包含8位字符),然后再将其传递给PBEKeySpec.例如,"ABC"变为"004100420043".另请注意,PBEKeySpec"将密码请求为char数组,因此可以clearPassword()在完成后覆盖[with ]".(关于"保护内存中的字符串",请参阅此问题.)但是,我没有看到任何问题,将salt表示为十六进制编码的字符串.
加密
生成密钥后,我们可以使用它来加密和解密文本.在实现方式1中,所使用的密码算法是AES/CBC/PKCS5Padding密码块链接(CBC)密码模式中的AES,其中填充在PKCS#5中定义.(其他AES密码模式包括计数器模式(CTR),电子密码本模式(ECB)和伽罗瓦计数器模式(GCM).有关Stack Overflow的另一个问题包含详细讨论各种AES密码模式和推荐使用的模式的答案.还要注意,CBC模式加密存在多种攻击,其中一些在RFC 7457中有所提及.)
如果加密文本可供外人使用,则建议将加密数据(以及可选的附加参数)应用消息验证代码或MAC来保护其完整性(这种技术称为带有相关数据的验证加密,AEAD,在RFC 5116中描述.这里流行的是基于散列的MAC或HMAC,它们基于SHA-256或其他安全散列函数.但是,如果使用MAC,则建议使用至少是普通加密密钥长度的两倍的秘密,以避免相关的密钥攻击:前半部分用作加密密钥,后半部分用作密钥.苹果电脑.(也就是说,在这种情况下,从密码和盐生成一个秘密,并将该秘密分成两个.)
Java实现
实现1中的各种功能使用特定提供者,即"BC",用于其算法.但是,一般情况下,不建议请求特定的提供程序,因为并非所有提供程序都可用于所有Java实现,无论是缺乏支持,是为了避免代码重复,还是出于其他原因.自从2018年初推出Android P预览版以来,这个建议变得尤为重要,因为"BC"提供商的某些功能已被弃用 - 请参阅Android开发者博客中的文章"Android P中的加密变化".另请参阅Oracle Providers简介.
因此,AES/CBC/PKCS5Padding不应该存在,PROVIDER应删除字符串-BC.在这方面,实施2是正确的.
方法捕获所有异常是不合适的,而是仅处理它可以的异常.您的问题中给出的实现可以抛出各种已检查的异常.方法可以选择仅使用CryptoException包装那些已检查的异常,或者在PBE_ALGORITHM子句中指定那些已检查的异常.为方便起见,在此处使用CryptoException包装原始异常可能是合适的,因为类可能会抛出许多已检查的异常.
throws 在Android中
正如Android开发人员博客中的文章"一些SecureRandom思想"中所详述的那样,SecureRandom2013年之前在Android版本中的实现存在一个缺陷,会降低其提供的随机数的强度.通过将不可预测的随机数据块(例如输出java.security.SecureRandom)传递给该类的generateSalt()方法,可以减轻此缺陷.
Maa*_*wes 16
永远不应该使用#2,因为它只对密码使用"AES"(这意味着对文本进行ECB模式加密,这是一个很大的禁忌).我只想谈谈#1.
第一个实现似乎遵循加密的最佳实践.常数通常是正常的,尽管盐的大小和执行PBE的迭代次数都是短边.此外,似乎是AES-256,因为PBE密钥生成使用256作为硬编码值(在所有这些常量之后是一种耻辱).它使用CBC和PKCS5Padding,这至少是你所期望的.
完全缺少任何身份验证/完整性保护,因此攻击者可以更改密文.这意味着在客户端/服务器模型中可以填充oracle攻击.这也意味着攻击者可以尝试更改加密数据.这可能会导致某些错误,因为应用程序不接受填充或内容,但这不是您想要的情况.
可以增强异常处理和输入验证,在我的书中捕获异常总是错误的.此外,该课程实现了ICrypt,我不知道.我知道在课堂上只有没有副作用的方法有点奇怪.通常,你会使那些静态.Cipher实例等没有缓冲,因此每个必需的对象都会被创建出来.但是,您可以安全地从似乎的定义中删除ICrypto,在这种情况下,您还可以将代码重构为静态方法(或者将其重写为更面向对象,您的选择).
问题是任何包装器总是对用例做出假设.因此,说包装是对还是错是非常重要的.这就是我总是试图避免生成包装类的原因.但至少它似乎并没有明显错误.
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