رمزنگاری

این سند روش صحیح استفاده از امکانات رمزنگاری اندروید را تشریح می‌کند و نمونه‌هایی از استفاده از آن‌ها را شامل می‌شود. اگر برنامه شما به امنیت کلید بیشتری نیاز دارد، از سیستم Android Keystore استفاده کنید.

ارائه دهنده ای را فقط با سیستم Android Keystore مشخص کنید

اگر از سیستم Android Keystore استفاده می کنید، باید ارائه دهنده ای را مشخص کنید.

با این حال، در شرایط دیگر، اندروید ارائه دهنده خاصی را برای یک الگوریتم مشخص تضمین نمی کند. تعیین ارائه‌دهنده بدون استفاده از سیستم Android Keystore می‌تواند در نسخه‌های بعدی مشکلات سازگاری ایجاد کند.

یک الگوریتم توصیه شده را انتخاب کنید

هنگامی که شما آزادی انتخاب الگوریتم مورد استفاده را دارید (مانند زمانی که به سازگاری با یک سیستم شخص ثالث نیاز ندارید)، توصیه می کنیم از الگوریتم های زیر استفاده کنید:

انجام عملیات رمزنگاری رایج

بخش‌های زیر شامل قطعه‌هایی است که نشان می‌دهد چگونه می‌توانید عملیات رمزنگاری رایج را در برنامه خود انجام دهید.

یک پیام را رمزگذاری کنید

val plaintext: ByteArray = ...
val keygen = KeyGenerator.getInstance("AES")
keygen.init(256)
val key: SecretKey = keygen.generateKey()
val cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING")
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key)
val ciphertext: ByteArray = cipher.doFinal(plaintext)
val iv: ByteArray = cipher.iv

byte[] plaintext = ...;
KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keygen.init(256);
SecretKey key = keygen.generateKey();
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext);
byte[] iv = cipher.getIV();

خلاصه پیام ایجاد کنید

val message: ByteArray = ...
val md = MessageDigest.getInstance("SHA-256")
val digest: ByteArray = md.digest(message)

byte[] message = ...;
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
byte[] digest = md.digest(message);

امضای دیجیتال تولید کنید

شما باید یک شی PrivateKey حاوی کلید امضا داشته باشید، که می توانید آن را در زمان اجرا ایجاد کنید، از یک فایل همراه با برنامه خود بخوانید، یا بسته به نیاز خود از منبع دیگری دریافت کنید.

val message: ByteArray = ...
val key: PrivateKey = ...
val s = Signature.getInstance("SHA256withECDSA")
        .apply {
            initSign(key)
            update(message)
        }
val signature: ByteArray = s.sign()

byte[] message = ...;
PrivateKey key = ...;
Signature s = Signature.getInstance("SHA256withECDSA");
s.initSign(key);
s.update(message);
byte[] signature = s.sign();

تأیید امضای دیجیتال

شما باید یک شی PublicKey حاوی کلید عمومی امضاکننده داشته باشید که می‌توانید آن را از یک فایل همراه با برنامه خود بخوانید، از گواهی استخراج کنید یا از منبع دیگری بسته به نیاز خود دریافت کنید.

val message: ByteArray = ...
val signature: ByteArray = ...
val key: PublicKey = ...
val s = Signature.getInstance("SHA256withECDSA")
        .apply {
            initVerify(key)
            update(message)
        }
val valid: Boolean = s.verify(signature)

byte[] message = ...;
byte[] signature = ...;
PublicKey key = ...;
Signature s = Signature.getInstance("SHA256withECDSA");
s.initVerify(key);
s.update(message);
boolean valid = s.verify(signature);

پیچیدگی های پیاده سازی

برخی جزئیات از پیاده سازی رمزنگاری اندروید وجود دارد که غیرعادی به نظر می رسد اما به دلیل نگرانی های مربوط به سازگاری وجود دارد. این بخش مواردی را که به احتمال زیاد با آنها روبرو خواهید شد بحث می کند.

خلاصه پیام OAEP MGF1

رمزهای RSA OAEP توسط دو هضم پیام مختلف پارامتری می شوند: خلاصه "اصلی" و هضم MGF1. شناسه‌های Cipher وجود دارند که شامل نام‌های خلاصه هستند، مانند Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPwithSHA-256andMGF1Padding") ، که خلاصه اصلی را مشخص می‌کند و خلاصه MGF1 را نامشخص می‌گذارد. برای Android Keystore، SHA-1 برای خلاصه MGF1 استفاده می شود، در حالی که برای سایر ارائه دهندگان رمزنگاری اندروید، این دو خلاصه یکسان هستند.

برای کنترل بیشتر بر خلاصه‌هایی که برنامه شما استفاده می‌کند، مانند Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPPadding") با OAEPPadding یک رمز را درخواست کنید و یک OAEPParameterSpec برای init() ارائه دهید تا صریحاً هر دو خلاصه را انتخاب کنید. این در کد زیر نشان داده شده است:

val key: Key = ...
val cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPPadding")
        .apply {
            // To use SHA-256 the main digest and SHA-1 as the MGF1 digest
            init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, OAEPParameterSpec("SHA-256", "MGF1", MGF1ParameterSpec.SHA1, PSource.PSpecified.DEFAULT))
            // To use SHA-256 for both digests
            init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, OAEPParameterSpec("SHA-256", "MGF1", MGF1ParameterSpec.SHA256, PSource.PSpecified.DEFAULT))
        }

Key key = ...;
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPPadding");
// To use SHA-256 the main digest and SHA-1 as the MGF1 digest
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new OAEPParameterSpec("SHA-256", "MGF1", MGF1ParameterSpec.SHA1, PSource.PSpecified.DEFAULT));
// To use SHA-256 for both digests
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new OAEPParameterSpec("SHA-256", "MGF1", MGF1ParameterSpec.SHA256, PSource.PSpecified.DEFAULT));

عملکرد منسوخ شده

بخش‌های زیر عملکرد منسوخ شده را توضیح می‌دهند. از آن در برنامه خود استفاده نکنید.

الگوریتم های قلعه فنری

پیاده سازی Bouncy Castle بسیاری از الگوریتم ها منسوخ شده اند . این تنها مواردی را تحت تأثیر قرار می‌دهد که شما صریحاً از ارائه‌دهنده Bouncy Castle درخواست می‌کنید، همانطور که در مثال زیر نشان داده شده است:

Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7PADDING", "BC")
// OR
Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7PADDING", Security.getProvider("BC"))

Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7PADDING", "BC");
// OR
Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7PADDING", Security.getProvider("BC"));

همانطور که در بخش مربوط به تعیین ارائه دهنده فقط با سیستم Android Keystore اشاره شد، درخواست ارائه دهنده خاص توصیه نمی شود. اگر از این دستورالعمل پیروی کنید، این بی اعتباری تأثیری بر شما نخواهد داشت.

رمزگذاری رمزگذاری مبتنی بر رمز عبور بدون بردار اولیه

رمزهای رمزگذاری مبتنی بر رمز عبور (PBE) که به یک بردار اولیه (IV) نیاز دارند، می توانند آن را از کلید، در صورتی که به درستی ساخته شده باشد، یا از یک IV به طور صریح دریافت کنند. اگر کلید PBE را ارسال کنید که حاوی IV نیست و یک IV صریح را پاس نکنید، رمزهای PBE در Android در حال حاضر IV را صفر فرض می‌کنند.

هنگام استفاده از رمزهای PBE، همیشه یک IV صریح ارسال کنید، همانطور که در قطعه کد زیر نشان داده شده است:

val key: SecretKey = ...
val cipher = Cipher.getInstance("PBEWITHSHA256AND256BITAES-CBC-BC")
val iv = ByteArray(16)
SecureRandom().nextBytes(iv)
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, IvParameterSpec(iv))

SecretKey key = ...;
Cipher cipher = Cipher.getInstance("PBEWITHSHA256AND256BITAES-CBC-BC");
byte[] iv = new byte[16];
new SecureRandom().nextBytes(iv);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));

ارائه دهنده رمزنگاری

از Android 9 (سطح API 28)، ارائه‌دهنده معماری رمزنگاری جاوا Crypto Java (JCA) حذف شده است. اگر برنامه شما نمونه ای از ارائه دهنده Crypto را درخواست کند، مانند فراخوانی روش زیر، یک NoSuchProviderException رخ می دهد.

SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "Crypto")

SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "Crypto");

کتابخانه رمزنگاری امنیتی Jetpack

کتابخانه رمزنگاری امنیتی Jetpack منسوخ شده است. این فقط بر مواردی تأثیر می‌گذارد که وابستگی‌های زیر را در فایل build.gradle ماژول برنامه خود داشته باشید:

dependencies {
    implementation "androidx.security:security-crypto:1.0.0"
}

dependencies {
    implementation("androidx.security:security-crypto:1.0.0")
}

الگوریتم های پشتیبانی شده

اینها شناسه های الگوریتم JCA هستند که در Android پشتیبانی می شوند:

• AlgorithmParameterGenerator
• AlgorithmParameters
• CertPathBuilder
• CertPathValidator
• CertStore
• CertificateFactory
• Cipher
• KeyAgreement
• KeyFactory
• KeyGenerator
• KeyManagerFactory
• KeyPairGenerator
• KeyStore
• Mac
• MessageDigest
• SSLContext
• SSLEngine.Supported
• SSLSocket.Supported
• SecretKeyFactory
• SecureRandom
• Signature
• TrustManagerFactory