Android 常用的数据加密方式

前言

Android 很多场合需要使用到数据加密，比如：本地登录密码加密，网络传输数据加密，等。在android 中一般的加密方式有如下：

亦或加密
AES加密
RSA非对称加密

当然还有其他的方式，这里暂且介绍以上三种加密算法的使用方式。

亦或加密算法

什么是亦或加密？

亦或加密是对某个字节进行亦或运算，比如字节 A^K = V,这是加密过程;
当你把 V^K得到的结果就是A,也就是 V^K = A,这是一个反向操作过程，解密过程。
亦或操作效率很高，当然亦或加密也是比较简单的加密方式，且亦或操作不会增加空间，源数据多大亦或加密后数据依然是多大。

示例代码如下：

/*** 亦或加解密，适合对整个文件的部分加密，比如文件头部，和尾部* 对file文件头部和尾部加密，适合zip压缩包加密** @param source 需要加密的文件* @param det    加密后保存文件名* @param key    加密key*/public static void encryptionFile(File source, File det, int key) { FileInputStream fis = null; FileOutputStream fos = null; try { fis = new FileInputStream(source); fos = new FileOutputStream(det); int size = 2048; byte buff[] = new byte[size]; int count = fis.read(buff); /**zip包头部加密*/ for (int i = 0; i < count; i++) { fos.write(buff[i] ^ key); } while (true) { count = fis.read(buff); /**zip包结尾加密*/ if (count < size) { for (int j = 0; j < count; j++) { fos.write(buff[j] ^ key); } break; } fos.write(buff, 0, count); } fos.flush(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (fis != null) { fis.close(); } if (fos != null) { fos.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } /** * 亦或加解密，适合对整个文件加密 * * @param source 需要加密文件的路径 * @param det 加密后保存文件的路径 * @param key 加密秘钥key */ private static void encryptionFile(String source, String det, int key) { FileInputStream fis = null; FileOutputStream fos = null; try { fis = new FileInputStream(source); fos = new FileOutputStream(det); int read; while ((read = fis.read()) != -1) { fos.write(read ^ key); } fos.flush(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (fis != null) { fis.close(); } if (fos != null) { fos.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

总结：

可以对文件的部分加密，比如zip压缩包，就可以对头部和尾部加密，因为zip头部和尾部藏有文件压缩相关的信息，所有，我们只对头部和尾部采用亦或加密算法，即可对整个zip文件加密，当你不解密试图加压是会失败的。
也可以对整个文件进行亦或加密算法，所以你解密的时候其实是一个逆向的过程，使用同样的方法同样的key即可对加密的文件解密。当然以后加密的安全性可想而知，不是很安全，所以，亦或加密算法一般使用在不太重要的场景。由于亦或算法很快，所以加密速度也很快。

AES加密加密算法

什么是AES 加密

AES 对称加密
高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。
Android 中的AES 加密秘钥 key 必须为16/24/32位字节，否则抛异常

示例代码：

  private static final String TAG = "EncryptUtils";private final static int MODE_ENCRYPTION = 1; private final static int MODE_DECRYPTION = 2; private final static String AES_KEY = "xjp_12345!^-=42#";//AES 秘钥key，必须为16位 private static byte[] encryption(int mode, byte[] content, String pwd) { try { Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CFB/NoPadding");//AES加密模式，CFB 加密模式 SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(pwd.getBytes("UTF-8"), "AES");//AES加密方式 IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(pwd.getBytes("UTF-8")); cipher.init(mode == MODE_ENCRYPTION ? Cipher.ENCRYPT_MODE : Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec); return cipher.doFinal(content); } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | InvalidKeyException | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException | InvalidAlgorithmParameterException e) { e.printStackTrace(); Log.e(TAG, "encryption failed... err: " + e.getMessage()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); Log.e(TAG, "encryption1 failed ...err: " + e.getMessage()); } return null; } /** * AES 加密 * * @param source 需要加密的文件路径 * @param dest 加密后的文件路径 */ public static void encryptByAES(String source, String dest) { encryptByAES(MODE_ENCRYPTION, source, dest); } public static void encryptByAES(int mode, String source, String dest) { Log.i(TAG, "start===encryptByAES"); FileInputStream fis = null; FileOutputStream fos = null; try { fis = new FileInputStream(source); fos = new FileOutputStream(dest); int size = 2048; byte buff[] = new byte[size]; byte buffResult[]; while ((fis.read(buff)) != -1) { buffResult = encryption(mode, buff, AES_KEY); if (buffResult != null) { fos.write(buffResult); } } Log.i(TAG, "end===encryptByAES"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); Log.e(TAG, "encryptByAES failed err: " + e.getMessage()); } finally { try { if (fis != null) { fis.close(); } if (fos != null) { fos.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } /** * AES 解密 * * @param source 需要解密的文件路径 * @param dest 解密后保存的文件路径 */ public static void decryptByAES(String source, String dest) { encryptByAES(MODE_DECRYPTION, source, dest); }

总结：
AES对称加密，加解密相比于亦或加密还是有点复杂的，安全性也比亦或加密高，AES加密不是绝对的安全。

RSA非对称加密

什么是Rsa加密？

RSA算法是最流行的公钥密码算法，使用长度可以变化的密钥。RSA是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。

RSA的安全性依赖于大数分解，小于1024位的N已经被证明是不安全的，而且由于RSA算法进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上倍，这是RSA最大的缺陷，因此通常只能用于加密少量数据或者加密密钥，但RSA仍然不失为一种高强度的算法。

代码示例：

 /*************************************************** 1.什么是RSA 非对称加密？* <p>* 2.*************************************************/private final static String RSA = "RSA"; //加密方式 RSA public final static int DEFAULT_KEY_SIZE = 1024; private final static int DECRYPT_LEN = DEFAULT_KEY_SIZE / 8;//解密长度 private final static int ENCRYPT_LEN = DECRYPT_LEN - 11;//加密长度 private static final String DES_CBC_PKCS5PAD = "DES/CBC/PKCS5Padding";//加密填充方式 private final static int MODE_PRIVATE = 1;//私钥加密 private final static int MODE_PUBLIC = 2;//公钥加密 /** * 随机生成RSA密钥对，包括PublicKey，PrivateKey * * @param keyLength 秘钥长度，范围是 512~2048，一般是1024 * @return KeyPair */ public static KeyPair generateRSAKeyPair(int keyLength) { try { KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); kpg.initialize(keyLength); return kpg.genKeyPair(); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 得到私钥 * * @return PrivateKey * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static PrivateKey getPrivateKey(String key) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, NoSuchProviderException { byte[] privateKey = Base64.decode(key, Base64.URL_SAFE); PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey); KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(RSA); return kf.generatePrivate(keySpec); } /** * 得到公钥 * * @param key * @return PublicKey * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static PublicKey getPublicKey(String key) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, NoSuchProviderException { byte[] publicKey = Base64.decode(key, Base64.URL_SAFE); X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKey); KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(RSA); return kf.generatePublic(keySpec); } /** * 私钥加密 * * @param data * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptByRSA(byte[] data, Key key) throws Exception { // 数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); return cipher.doFinal(data); } /** * 公钥解密 * * @param data 待解密数据 * @param key 密钥 * @return byte[] 解密数据 */ public static byte[] decryptByRSA(byte[] data, Key key) throws Exception { // 数据解密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key); return cipher.doFinal(data); } public static void encryptByRSA(String source, String dest, Key key) { rasEncrypt(MODE_ENCRYPTION, source, dest, key); } public static void decryptByRSA(String source, String dest, Key key) { rasEncrypt(MODE_DECRYPTION, source, dest, key); } public static void rasEncrypt(int mode, String source, String dest, Key key) { Log.i(TAG, "start===encryptByRSA mode--->>" + mode); FileInputStream fis = null; FileOutputStream fos = null; try { fis = new FileInputStream(source); fos = new FileOutputStream(dest); int size = mode == MODE_ENCRYPTION ? ENCRYPT_LEN : DECRYPT_LEN; byte buff[] = new byte[size]; byte buffResult[]; while ((fis.read(buff)) != -1) { buffResult = mode == MODE_ENCRYPTION ? encryptByRSA(buff, key) : decryptByRSA(buff, key); if (buffResult != null) { fos.write(buffResult); } } Log.i(TAG, "end===encryptByRSA"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); Log.e(TAG, "encryptByRSA failed err: " + e.getMessage()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (fis != null) { fis.close(); } if (fos != null) { fos.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }