最近搞加密，APP需要將一些數據加密存儲，顯示的時候解密顯示。對於我們這種小衆app來說，自己寫個加密算法，雖然沒有主流的那麼安全，但誰會破解這麼個app啊。算了，老闆說萬一火起來呢，也對，那就用主流加密算法吧。
首選AES對稱加密算法，AES解密的時候需要加密的密鑰，爲了不被反編譯看到密鑰，肯定不能硬編碼在代碼中，而且最好每次對同一個數據加密後生成的祕文是不一樣的。網上基本都是算法調用，具體用到應用中可能就不那麼實用。
所以當下要解決的問題有如下幾點：
- AES密鑰如何保存才能不被泄漏
- 每次加密的時候用同一個密鑰，但要使每次加密後的祕文不一樣
先解決第二點，每次加密的祕文不一樣。明文不變，密鑰不變，要使密文改變，只能每次改變向量IV值。AES加密時需要一個向量IV，只要確保每次加密時它是變的，解密時依舊是加密時的IV就可以，我是用到ByteBuffer來處理，這裏應該還可以用其他的方式處理。代碼如下：
public class AES {
private static final String AES_MODE = "AES/GCM/NoPadding";
public static String encrypt(String txt, String alias) throws Exception{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE);
//每次加密生成不同的IV
byte[] iv = new SecureRandom().generateSeed(12);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, KeyStoreManagement.getAESKey(alias), new IvParameterSpec(iv));
// 加密
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.decode(txt, Base64.DEFAULT));
//將密文和iv放一塊
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(12 + encryptedBytes.length);
byteBuffer.put(iv);
byteBuffer.put(encryptedBytes);
byte[] all = byteBuffer.array();
// 編碼成string
return Base64.encodeToString(all, Base64.DEFAULT);
}
private String decrypt(String encryptedText, String alias) throws Exception {
// 使用AES解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE);
// 解碼成byte[]
byte[] encryptedBytes = Base64.decode(encryptedText.getBytes(), Base64.DEFAULT);
//分解成iv和真正的密文
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(encryptedBytes);
byte[] iv = new byte[12];
byteBuffer.get(iv);
byte[] realEncryptedBytes = new byte[byteBuffer.remaining()];
byteBuffer.get(realEncryptedBytes);
// 解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, KeyStoreManagement.getAESKey(alias), new IvParameterSpec(iv));
byte[] result = cipher.doFinal(realEncryptedBytes);
//編碼成祕文
return Base64.encodeToString(result, Base64.DEFAULT);
}
}
再解決第一點，其實Android系統提供了一套密鑰保存機制KeyStore，獨立於APP，也就是不保存在APP的存儲中，這樣即使手機被ROOT也拿不到密鑰，但是卸載APP或者清除緩存依舊會刪除的。但是在實際開發的時候，發現KeyStore中的AES密鑰管理只支持6.0以上的系統，wtf，這不是歧視低版本手機嗎，不行，換方案。眼角一瞄，發現RSA算法支持6.0以下的系統，
難道用RSA進行加密，有點不符合常理啊。然後一想，可以用RSA對AES密鑰進行管理，這樣就適配所有的版本了。
總結起來，用KeyStore來創建和管理RSA密鑰，用RSA來管理自己生成的AES密鑰。使用時，先用系統KeyStore生成RSA公司鑰，再用安全隨機數生成用於加密普通數據的AES密鑰，用RSA公鑰加密該AES密鑰並保存，加密數據時，取出保存加密過的AES密鑰，用RSA私鑰解密成AES密鑰，然後用該密鑰加密我們需要加密的數據。
萬事具備，代碼完成後，各個版本自測都OK。但測試說你用的RSA填充模式是RSA/ECB/PKCS1Padding，但是這種模式已經被列爲不安全，雖然很想反駁，但是畢竟不安全畢竟要靠這個發一筆呢。你說不安全，那就換模式吧，就用RSA/ECB/OAEPWithSHA-1AndMGF1Padding吧，但是這種只能在6.0以上使用，沒辦法，那就分版本，6.0以上的用安全的填充方式，以下的依舊用原來的，這下OK了。我還是太年輕，在8.0版本翻車了，RSA直接解密失敗，找了一天原因沒有找到（網上說是8.0以上改了加密方式什麼的），官網百度谷歌搜索反正最後沒有解決，如果恰巧你知道或者研究出來，請一定告訴我。
那就換方案，主框架不變，換加密思路。最終解決方法如下（工作密鑰即加密數據的密鑰；根密鑰即加密密鑰的密鑰）：
step1.初始化時用KeyStore生成根密鑰，6.0以下生成RSA密鑰，6.0以上生成AES密鑰。
step2.初始化工作密鑰，加密數據用AES加密，用安全隨機數生成AES密鑰即工作密鑰，把工作密鑰用step1中生成的根密鑰加密然後保存。可能會由於業務數據的複雜性，不同類的用不同工作密鑰加密，可能會生成多組工作密鑰。
step3.加密數據時，取出保存的工作密鑰，用step1中的根密鑰解密工作密鑰，代碼中KeyStoreManagement.getAESKey(alias)，然後再加密數據。
step4.解密數據時，取出保存的工作密鑰，用step1中的根密鑰解密工作密鑰，代碼中KeyStoreManagement.getAESKey(alias)，然後再解密數據。
到此方案結束，如果有什麼問題或建議，歡迎提出。
