给初学者的 Android 加密工具

jopen 9年前

越来越多的黑客盯上了移动应用，每天都会增加，因为移动应用中有黑客感兴趣的东西，如用户数据。硬编码（Hard-coded，注，固定写死，不能修改的）安全秘钥，SD 卡中以明文存放的个人信息，数据库中未加密存储的用户名和密码，收集的分析（analytics）并以明文方式发到远程服务器，这些情况都使得攻击更容易（得手）。

给初学者的 Android 加密工具

正确使用Cryptography 工具，能保护我们的敏感数据，确保隐私和数据完整。另一方面,加密难用且容易误用（ cryptography is hard to use and easy to misuse）。 注意容易被破解的加密方式（broken cryptography） (如，使用不安全算法，或硬编码秘钥到二进制包），请查阅列表2014年，移动领域10大风险。因此，从中得到什么教训？不用加密不可取，不能正确加密同样不可取 (不提耗费的时间)。

为了能在安卓平台上开发出安全的应用，接下来我们将介绍如何能既简单又安全地进行加密。

首先，概括性地介绍一些常见的可集成到安卓应用中的加密库。加密库是包含诸如加密算法、填充方式和散列函数等工具的加密工具集合。

Bouncy Castle

充气城堡军团（Legion of the Bouncy Castle）是一个来自澳大利亚的公益团体，他们编写了Bouncy Castle 这个广泛使用的类库。该库既提供了一个轻量级的密码学 API，也是一个 Java 密码扩展（JCE）的提供者。安卓平台已经内置了一个精简过的老版本 Bouncy Castle（同时为了适配安卓平台也做了一些细小的改动）。结果就是任何在应用程序中构建和使用最新版本 BouncyCastle 类库的尝试都将导致类加载冲突。

Spongy Castle

Spongy Castle 背后的动机是允许安卓开发者在应用程序中使用任意版本的 BouncyCastle 类库。SpongyCastle 就是对最新版本的 BouncyCastle 进行了简单地重新打包；所有的 org.bouncycastle.* 包重命名为了 org.spongycastle.*，所有 Java安全 API 提供者的名字由 BC 改为了 SC。

OpenSSL

OpenSSL 是一个实现了 SSL 和 TLS 协议以及通用密码库的开源工具包。OpenSSL 已经被移植到了很多平台，包括安卓。做为一个替代方案，你也可以从源码构建（使用安卓 NDK），然后绑定到应用程序中。

现在我们假设出于应用程序的目的，你想要加密一些数据。你会使用哪个加密算法，AES 还是 DES？你的秘钥多长，128 还是 256 比特？你会使用哪种加密模式，ECB 还是 CBC？如果你对所有这些问题都没有答案，也没有好的理由，那么你可能发现你正处在一个微妙的位置，虽然你拥有所有你想要的工具，但是你一点儿都不确定使 用哪个、如何使用。

这正是傻瓜密码学工具包发挥作用的场景。这些工具包并没有实现任何奇特的加密功能，也没有尝试替代任一上述的密码学库；相反它们基于这些类库构建，唯一的目的是使得使用加密功能更简单更安全。

与通用密码学库相反，这些工具包通常只支持一部分算法、模式、结构、参数。对于通用加密工具需要设定的部分，这些工具包为你提供了合理的默认值，以防你知道想要什么，但是不知道如何使用，或者只在乎最终有个安全的解决方案。让我们检查几个这类工具包以便来更好的理解它们的运行规则。

Keyczar

Keyczar 是 一组开源工具包，最初由两位 Google Security Team（谷歌安全团队）成员开发。 它用 Java，Python 和 C++ 语言实现。它支持对称加密和费堆成加密两种鉴权方式。Keyczar 提供安全的默认设定，包括算法，秘钥长度和模式，秘钥循环和版本化，初始向量（vector）和授权码自动生成，支持国际化。该工具包基于JCE构建, ( here)，使用了Spongy Castle的安全提供程序。

AeroGear Crypto

AeroGear Crypto 是 AeroGear 提供的一个小的 Java 库。 它支持可认证的对称加密，椭圆曲线加密，基于密码的秘钥推导。它也提供了算法的显式设定。AeroGear Crypto 在 android 平台依赖Spongy Castle，在其他平台上依赖 Bouncy Castle。该库在 iOS，Windows Phone 和 Cordova 上同样可用。

Conceal

为了能够快速并使用很少内存对SD卡上的大型文件实现加密和认证，脸谱开发出了 Conceal。Conceal既可以进行认证，也可以进行加密，同时默认也提供了密钥管理功能。它使用的是 OpenSSL，不过仅包含自己需要的那部分，因此其大小仅为 85KB。Conceal 站点上公布的结果显示它优于 Bouncy Castle。

下表对上面所介绍的加密库做了总结。请注意：上面介绍的所有的库可以让加密方面的新手安全地进行加密，不过高级开发人员可以不使用这些默认做法，可以按照自己的意愿指定所有的加密细节（就像他们在使用其他加密库那样）。

加密库
 开发公司
 许可证
AeroGear Crypto AeroGear Apache 2.0
Conceal 非死book BSD
Keyczar – Apache 2.0

总结（To sum up）

如果你是一个移动应用开发者，你得花时间（精力）使你的应用程序便于使用，功能丰富，抓人眼球，但是，你不要忘了改善你应用的安全性。 如果你不懂怎么着手，或者担心做不对，那就从文中提到的工具包中选择一个，以便能够开始。不管你决定选用哪个加密工具都好，都应避免自己实现加密算法和加密协议； 应该只使用那些广泛应用的，普遍认可的，经受考验的算法和协议。