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1、Android 应用安全开发之浅谈加密算法 的坑作者：阿里移动安全伊樵，舟海阿里聚安全，一站式解决应用开发安全问题Android 开发中，难免会遇到需要加解密一些数据内容存到本地文件、或者通过网 络传输到其他服务器和设备的问题，但并不是使用了加密就绝对安全了，如果加密 函数使用不正确，加密数据很容易受到逆向破解攻击。还有很多开发者没有意识到 的加密算法的问题。1、需要了解的基本概念密码学的三大作用：加密(Encryption)、认证(Authentication),鉴定(Identification) 加密：防止坏人获取你的数据。认证：防止坏人修改了你的数据而你却并没有发现。 鉴权：防止坏人假
2、冒你的身份。明文、密文、密钥、对称加密算法、非对称加密算法，这些基本概念和加密算法原 理就不展开叙述了。2、Android SDK 提供的 API21 Android加密相关API结构An droid SDK使用的API和JAVA提供的基本相似，由Java Cryptography Architecture （JCA， java 加密体系结构） ， Java Cryptography Extension （JCE， Java 加密扩展包） ， Java Secure Sockets Extension（JSSE， Java 安全套接字扩展包） ， Java Authentication and
3、 Authentication Service（JAAS， Java 鉴别与安全服务）组 成。JCA提供基本的加密框架，如证书、数字签名、消息摘要和密钥对产生器，对应的Android API 中的以下几个包：JCE扩展了 JCA,提供了各种加密算法、摘要算法、密钥管理等功能,对应的An droidAPI 中的以下几个包：JSSE提供了 SSL （基于安全套接层）的加密功能，使用HTTPS加密传输使用， 对应的An droid API主要是java. net.ssl包中。JAAS 提供了在 Java 平台上进行用户身份鉴别的功能。对应的 Android API 主要在 以下几个包：它们其实只是一
4、组接口，实际的算法是可由不同的 Provider 提供， Android API 默 认的 Provider 主要是是 Bouncy Castle 和 OpenSSL。此外 An droid API 还提供了 an droid.security 和 an droid.security.keystore （API 23 新增）来管理 keychain 和 keystore。2.2 Base64 编码算法Base64 编码算法是一种用 64 个字符（ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz01234567 89+/）来表示任意二进制数
5、据的方法。在计算机网络发展的早期，由于“历史原因”， 电子邮件不支持非ASCII码字符，如果要传送的电子邮件带有非ASCII码字符（诸 如中文）或者图片，用户收到的电子邮件将会是一堆乱码，因此发明了 Base64编 码算法。至于为何会乱码？请大家自行Google。在加解密算法中，原始的数据和加 密后的数据一般也是二进制数据，为了不传输出错，方便保存或者调试代码，一般 需要对加密后的数据进行 base64 编码。An droid提供了 Base64编码的工具类an droid.util.Base64,可以直接使用，不用自 己去实现base64编码的算法了。如：output 二 5ha.diges
6、t();Stri ng result -乜口：0dE!To5lxfiigmcbE!yiti$ 即 Base4. DE FAULT);3、不要使用哈希函数做为对称加密算法的签名。4、注意：当多个字符串串接后再做hash，要非常当心。 如：字符串S,字符串T,串接做hash,记为H (S|T)。但是有可能发生以下情况。 如“built in securely” 和 “built|i nsecurely” 的 hash 值是完全一样的。如何修改从而避免上述问题产生？改为 H(length(S) | S | T)或者 H(H(S)|H(T)或者 H(H(S)|T)。实际开发过程中经常会对url的各个参
7、数，做词典排序，然后取参数名和值串接后加 上某个SECRET字符串，计算出hash值，作为此URL的签名，如 foo=1, bar=2, baz=3 排序后为 bar=2, baz=3, foo=1，做 hash 的字符串为： SECRETbar2baz3foo1，在参数和值之间没有分隔符，则”foo=bar”和”foob二ar”的 hash 值是一样的，”foo=bar&fooble二baz和”foo=barfooblebaz”一样，这样通过精心 构造的恶意参数就有可能与正常参数的hash值一样，从而骗过服务器的签名校验。2.5 消息认证算法要确保加密的消息不是别人伪造的，需要提供一个消息认
8、证码(MAC，Message authentication code)。消息认证码是带密钥的 hash 函数，基于密钥和 hash 函数。密钥双方事先约定，不能让第三方知道。消息发送者使用MAC算法计算出消息的MAC值，追加到消息后面一起发送给接收 者。接收者收到消息后，用相同的MAC算法计算接收到消息MAC值，并与接收到的 MAC 值对比是否一样。开发者建议：建议使用 HMAC-SHA256 算法，避免使用 CBC-MAC。HMAC-SHA256 例子如下：KevGeneraTflr keyGefleraxar = Key4亡nejaiiflr.gietlJieTafWE(”Hnac百HA2
9、56H： 打严生碑SwreTKey secretKey = fkeGenrstor .jewmi&KeyO;i1LJ k-ey = McretKey .g&tEncxKl&d()Log.il(0iM64.mcodeToStrlng(key p Ba們闘.DEFAULT)j.SecretKf/ restoreSc.retKey = Secr-stKcySpec (ke/j htmcShajw*);Hac mac = Hit. eetIflstaflciT6st&-*ScrfftK&y. ettAleorl thm() ) y/fflWtHACwc Jnit( rest-ffreSKretKey)
10、;hnaG5HA25&BytK = maCrOafinalfiiessaEerBatByresO); result = l&aSi&MreftCD0flTQ5trinE(hmacSHA255flte5il BKe54,DEFflULl);2.6 对称加密算法在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密 算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原 文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢 复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个 密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必
11、须知道加密密钥。该算法的缺点是，如果一旦密钥泄漏，那么加密的内容将都不可信了。开发者建议：1、建议使用 AES 算法。2、DES 默认的是 56 位的加密密钥，已经不安全，不建议使用。3、注意加密模式不要使用ECB模式。ECB模式不安全，说明问题的经典的三张图 片，如用 ECB 加密模式后：用 CBC 加密模式后：想更深入的了解关于对CBC加密模式的攻击，可参看：SSL/TLS协议安全系列：CBC 模式的弱安全性介绍（一）http:/drops.wooyun.org/tips/66194、An droid提供的AES加密算法API默认使用的是ECB模式，所以要显式指定 加密算法为：CBC或CFB模式，可带上PKCS5Padding填充。AES密钥长度最少 是 128 位，推荐使用 256 位。生融曰KcyGHnaratar kpyGcrKrator =tor. g.atXn
