使用加密技术时,遵循以下规则:
在使用加密技术和数据验证等密码学技术时,加密模式和填充必须显式指定。 在 Android 应用开发中使用加密时,你将主要使用java.crypto
中的Cipher
类。 为了使用Cipher
类,你将首先通过指定要使用的加密类型,来创建Cipher
类对象的实例。 这个指定被称为转换,并且有两种格式可以指定转换:
在后一种情况下,加密模式和填充将隐式设置为 Android 可以访问的加密服务供应器的适当默认值。 这些默认值优先考虑便利性和兼容性而选择,并且在某些情况下可能不是特别安全的选择。 为此,为了确保正确的安全保护,必须使用两种格式中的前者,其中显式指定了加密模式和填充。
使用加密技术时,选择符合特定标准的强算法很重要。 此外,在算法允许多个密钥长度的情况下,重要的是要考虑应用的整个产品生命周期,并选择足以确保安全性的密钥长度。 此外,对于一些加密模式和填充模式,存在已知的攻击策略;对这些威胁做出有力的选择是非常重要的。
确实,选择弱加密方法会造成灾难性后果。 例如,被加密来防止第三方窃听的文件,实际上可能仅受到无效保护,并且可能允许第三方窃听。 由于 IT 的不断进步导致加密分析技术的持续改进,因此至关重要的是,考虑并选择一个算法,它能够在运行的整个期间,保证安全性。在此时间,你希望应用保持运行。
实际加密技术的标准因国家而异,详见下表(单位:位)。
表 5.6-1 NIST(USA) NIST SP800-57
算法生命周期 | 对称密钥加密 | 非对称密钥加密 | 椭圆曲线加密 | HASH(数字签名) | HASH(随机数生成) |
---|---|---|---|---|---|
~2010 | 80 | 1024 | 160 | 160 | 160 |
~2030 | 112 | 2048 | 224 | 224 | 160 |
2030~ | 128 | 3072 | 256 | 256 | 160 |
表 5.6-2 ECRYPT II (EU)
算法生命周期 | 对称密钥加密 | 非对称密钥加密 | 椭圆曲线加密 | HASH |
---|---|---|---|---|
2009~2012 | 80 | 1248 | 160 | 160 |
2009~2020 | 96 | 1776 | 192 | 192 |
2009~2030 | 112 | 2432 | 224 | 224 |
2009~2040 | 128 | 3248 | 256 | 256 |
2009~ | 256 | 15424 | 512 | 512 |
表 5.6-3 CRYPTREC(Japan) CRYPTREC 加密算法列表
技术族 | 名称 | |
---|---|---|
公钥加密 | 签名 | DSA,ECDSA,RSA-PSS,RSASSA-PKCS1-V1_5 |
机密性 | RSA-OAEP | |
密钥共享 | DH,ECDH | |
共享密钥加密 | 64 位块加密 | 3-key Triple DES |
128 位块加密 | AES,Camellia | |
流式加密 | KCipher-2 | |
哈希函数 | SHA-256,SHA-384,SHA-512 | |
加密使用模式 | 密文模式 | CBC,CFB,CTR,OFB |
认证密文模式 | CCM,GCM | |
消息认证代码 | CMAC,HMAC | |
实体认证 | ISO/IEC 9798-2,ISO/IEC 9798-3 |
在基于密码的加密中,当根据用户输入的密码生成加密密钥时,请勿将密码存储在设备中。 基于密码的加密的优点是无需管理加密密钥;将密码存储在设备上消除了这一优势。 无需多说,在设备上存储密码会产生其他应用窃听的风险,因此出于安全原因,在设备上存储密码也是不可接受的。
在基于密码的加密中,当根据用户输入的密码生成加密密钥时,请始终使用盐。 另外,如果你要在同一设备中为不同用户提供功能,请为每个用户使用不同的盐。 原因是,如果你仅使用简单的哈希函数生成加密密钥而不使用盐,则可以使用称为“彩虹表”的技术轻松恢复密码。使用了盐时,会使用相同的密码生成的密钥 将是不同的(不同的哈希值),防止使用彩虹表来搜索密钥。
示例:
public final byte[] encrypt(final byte[] plain, final char[] password) {
byte[] encrypted = null;
try {
// *** POINT *** Explicitly specify the encryption mode and the padding.
// *** POINT *** Use strong encryption methods (specifically, technologies that meet the relevant criteria), including algorithms, block cipher modes, and padding modes.
Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
// *** POINT *** When generating keys from passwords, use Salt.
SecretKey secretKey = generateKey(password, mSalt);
在基于密码的加密中,当根据用户输入的密码生成加密密钥时,你需要选择在密钥生成过程(“拉伸”)中,散列过程的重复次数;指定足够大的数字来确保安全性非常重要。一般来说,1,000 或更大的迭代次数是足够的。如果你使用密钥来保护更有价值的资产,请指定 1,000,000 或更高的计数。由于散列函数的单个计算所需的处理时间很少,因此攻击者可能很容易进行爆破攻击。因此,通过使用拉伸方法(其中散列处理重复多次),我们可以有意确保该过程消耗大量时间,因此爆破攻击的成本更高。请注意,拉伸重复次数也会影响应用的处理速度,因此请谨慎选择合适的值。
示例:
private static final SecretKey generateKey(final char[] password, final byte[] salt) {
SecretKey secretKey = null;
PBEKeySpec keySpec = null;
(Omit)
// *** POINT *** When generating a key from password, use Salt.
// *** POINT *** When generating a key from password, specify an appropriate hash iteration count.
// *** POINT *** Use a key of length sufficient to guarantee the strength of encryption.
keySpec = new PBEKeySpec(password, salt, KEY_GEN_ITERATION_COUNT, KEY_LENGTH_BITS);
在基于密码的加密中,当基于用户输入的密码生成加密密钥时,生成的密钥的强度受用户密码强度的强烈影响,因此值得采取措施来加强从用户那里收到的密码。 例如,你可以要求密码长度至少为 8 个字符,并且包含多种类型的字符 - 可能至少包含一个字母,一个数字和一个符号。