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Android开发中，难免会遇到需要加解密一些数据内容存到本地文件、或者通过网络传输到其他服务器和设备的问题，但并不是使用了加密就绝对安全了，如果加密函数使用不正确，加密数据很容易受到逆向破解攻击。还有很多开发者没有意识到的加密算法的问题。

密码学的三大作用：加密（ Encryption）、认证（Authentication），鉴定（Identification） 
加密：防止坏人获取你的数据。 
鉴权：防止坏人假冒你的身份。
明文、密文、密钥、对称加密算法、非对称加密算法，这些基本概念和加密算法原理就不展开叙述了。

认证：防止坏人修改了你的数据而你却并没有发现。 

Base64编码算法是一种用64个字符（ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/）来表示任意二进制数据的方法。在计算机网络发展的早期，由于“历史原因”，电子邮件不支持非ASCII码字符，如果要传送的电子邮件带有非ASCII码字符（诸如中文）或者图片，用户收到的电子邮件将会是一堆乱码，因此发明了Base64编码算法。至于为何会乱码？请大家自行Google。在加解密算法中，原始的数据和加密后的数据一般也是二进制数据，为了不传输出错，方便保存或者调试代码，一般需要对加密后的数据进行base64编码。 

Android提供了Base64编码的工具类android.util.Base64，可以直接使用，不用自己去实现base64编码的算法了。 如：

开发者建议： base64只是一种编码方式，并不是一种加密算法，不要使用base64来加密数据。

消息认证算法

 

要确保加密的消息不是别人伪造的，需要提供一个消息认证码（MAC，Message authentication code）。 

消息认证码是带密钥的hash函数，基于密钥和hash函数。

密钥双方事先约定，不能让第三方知道。

消息发送者使用MAC算法计算出消息的MAC值，追加到消息后面一起发送给接收者。 

接收者收到消息后，用相同的MAC算法计算接收到消息MAC值，并与接收到的MAC值对比是否一样。 

 

开发者建议： 

建议使用HMAC-SHA256算法，避免使用CBC-MAC。 

HMAC-SHA256例子如下：

对称加密算法

 

在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。 

该算法的缺点是，如果一旦密钥泄漏，那么加密的内容将都不可信了。
 
随着Internet网的广泛应用，信息安全问题日益突出，以数据加密技术为核心的信息安全技术也得到了极大的发展。目前的数据加密技术根据加密密钥类型可分私钥加密（对称加密）系统和公钥加密（非对称加密）系统。
AES算法
AES基本原理及算法流程

AES类型	密钥长度	分组长度	加密轮数
AES-128	4字	4字	10
AES-192	6字	4字	12
AES-256	8字	4字	14

A	E	I	M
B	F	J	N
C	G	K	O
D	H	L	P

---

这个多项式与x4+1互质，因此是可逆的。列混合变换的算术表达式为：s’(x)= a(x) s(x)，其中， s(x)表示状态的列多项式。

• 4、轮密钥的添加变换AddRoundKey() 

 在这个操作中，轮密钥被简单地异或到状态中，轮密钥根据密钥表获得，其长度等于数据块的长度Nb。
AES算法流程
对于发送方，它首先创建一个AES私钥，并用口令对这个私钥进行加密。然后把用口令加密后的AES密钥通过Internet发送到接收方。发送方解密这个私钥，并用此私钥加密明文得到密文，密文和加密后的AES密钥一起通过Internet发送到接收方。接收方收到后再用口令对加密密钥进行解密得到AES密钥，最后用解密后的密钥把收到的密文解密成明文。图7中是这个过程的实现流程。

• 图7 AES算法流程

非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密（这个过程可以做数字签名）。 

非对称加密主要使用的是RSA算法。

 

RSA算法
RSA算法基本原理及流程

RSA是在1977年发明RSA密码系统的三个人的名字的首字母的缩写，他们是：Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman。它是第一个公钥加密算法，在很多密码协议中都有应用，如SSL和S/MIME。RSA算法是基于大质数的因数分解的公匙体系。简单的讲，就是两个很大的质数，一个作为公钥，另一个作为私钥，如用其中一个加密，则用另一个解密。密钥长度从40到2048位可变，密钥越长，加密效果越好，但加密解密的开销也大。RSA算法可简单描述如下：

公开密钥：n=pq，（p，q为两个不同的很大的质数，p和q必须保密）
将(p-1)和(q-1)相乘得到φ(n)
选择一个整数e (1<e<φ(n))与φ(n)互质
秘密密钥：d=e-1modφ(n)，即计算一个数字d，使得它满足公式 de=1 modφ(n)
加密：c=mc(mod n) 
解密：m=cd(mod n)，m为明文，c为密文。

RSA算法实现流程

首先，接收方创建RSA密匙对，即一个公钥和一个私钥，公钥被发送到发送方,私钥则被保存在接收方。发送方在接收到这个公钥后,用该公钥对明文进行加密得到密文，然后把密文通过网络传输给接收方。接收方在收到它们后，用RSA私钥对收到的密文进行解密，最后得到明文。图8是整个过程的实现流程。

• 图8 RSA算法实现流程

开发者建议： 

1、注意密钥长度不要低于512位，建议使用2048位的密钥长度。 

使用RSA进行数字签名的算法，如：

2、使用RSA算法做加密，RSA加密算法应使用Cipher.getInstance(RSA/ECB/OAEPWithSHA256AndMGF1Padding)，否则会存在重放攻击的风险。 如：

 

PBE是一种基于口令的加密算法，其特点是使用口令代替了密钥，而口令由用户自己掌管，采用随机数杂凑多重加密等方法保证数据的安全性。 

开发者建议： 

使用基于口令的加密算法PBE时，生成密钥时要加盐，盐的取值最好来自SecureRandom，并指定迭代次数。 如：

（以上所有示例算法仅供参考）

AES与RSA相结合数据加密方案

RSA算法是公开密钥系统的代表，其安全性建立在具有大素数因子的合数，其因子分解困难这一法则之上的。Rijndael算法作为新一代的高级加密标准，运行时不需要计算机有非常高的处理能力和大的内存，操作可以很容易的抵御时间和空间的攻击，在不同的运行环境下始终能保持良好的性能。这使AES将安全，高效，性能，方便，灵活性集于一体，理应成为网络数据加密的首选。相比较，因为AES密钥的长度最长只有256比特，可以利用软件和硬件实现高速处理，而RSA算法需要进行大整数的乘幂和求模等多倍字长处理，处理速度明显慢于AES[5]；所以AES算法加解密处理效率明显高于RSA算法。在密钥管理方面，因为AES算法要求在通信前对密钥进行秘密分配，解密的私钥必须通过网络传送至加密数据接收方，而RSA采用公钥加密，私钥解密（或私钥加密，公钥解密），加解密过程中不必网络传输保密的密钥；所以RSA算法密钥管理要明显优于AES算法。

从上面比较得知，由于RSA加解密速度慢，不适合大量数据文件加密，因此在网络中完全用公开密码体制传输机密信息是没有必要，也是不太现实的。AES加密速度很快，但是在网络传输过程中如何安全管理AES密钥是保证AES加密安全的重要环节。这样在传送机密信息的双方，如果使用AES对称密码体制对传输数据加密，同时使用RSA不对称密码体制来传送AES的密钥，就可以综合发挥AES和RSA的优点同时避免它们缺点来实现一种新的数据加密方案。加解密实现流程如图(9)。

• 图9 AES与RSA相结合数据加密方案流程 
  

具体过程是先由接收方创建RSA密钥对，接收方通过Internet发送RSA公钥到发送方，同时保存RSA私钥。而发送方创建AES密钥，并用该AES密钥加密待传送的明文数据，同时用接受的RSA公钥加密AES密钥，最后把用RSA公钥加密后的AES密钥同密文一起通过Internet传输发送到接收方。当接收方收到这个被加密的AES密钥和密文后，首先调用接收方保存的RSA私钥，并用该私钥解密加密的AES密钥，得到AES密钥。最后用该AES密钥解密密文得到明文。

Android端 AES+RSA结合实践

基本要求

1. 保证传输数据的安全性
2. 保证数据的完整性
3. 能够验证客户端的身份

基本流程

Android端

1. 服务器端(server)分别生成自己的RSA密钥对,并提供接口给Android客户端获取RSA公钥(rsaPublicKey)
2. client生成AES密钥(aesKey)
3. client使用自己的AES密钥(aesKey)对转换为json格式的请求明文数据(data)进行加密，得到加密后的请求数据encryptData
4. client提供server提供的接口获取RSA公钥(rsaPublicKey)
5. client使用获取RSA公钥(rsaPublicKey)对AES密钥(aesKey)进行加密，得到encryptAesKey
6. client将encryptAesKey作为http请求头参数，将加密后的请求数据encryptData作为请求体一起传输给服务器端

服务器端

1. server响应client的http请求，读取http请求头。获得client传过来的加密后的AES密钥(encryptAesKey)，读取http请求体，获得client传过来的加密后的请求数据(encryptData)。
2. server使用自己的RSA私钥(rsaPrivateKey)对加密后的AES密钥(encryptAesKey)进行RSA解密，得到AES密钥(aesKey)
3. 使用解密后的AES密钥(aesKey)对加密后的请求数据(encryptData),进行AES解密操作，得到解密后的请求数据(data)，该数据为json格式
4. 对解密后的请求数据(data)进行json解析，然后做相关的响应操作。

基本上如下图所示的流程：

更多参考

• 关于AES256算法java端加密，ios端解密出现无法解密问题的解决方案

  http://my.oschina.net/nicsun/blog/95632

• Java 运用 Bouncy Castle 进行 AES128 加密解密（CBC 模式 PKCS7 填充 ）

  http://blog.csdn.net/aflight/article/details/13626385

• 安全篇-AES/RSA加密机制

  http://www.jianshu.com/p/ec7bb7325ff2

• 开放接口的安全验证方案(AES+RSA)

  https://wustrive2008.github.io/2015/08/21/%E5%BC%80%E6%94%BE%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E7%9A%84%E5%AE%89%E5%85%A8%E9%AA%8C%E8%AF%81%E6%96%B9%E6%A1%88(AES+RSA)/

• Java加密解密快速入门【包括MD5、BASE64、DES、RSA等算法】 上篇

  http://hello-nick-xu.iteye.com/blog/2103775

• Java加密解密快速入门【包括MD5、BASE64、DES、RSA等算法】 下篇

  http://hello-nick-xu.iteye.com/blog/2103781

• 【java】AES加密解密|及Base64的使用

  http://www.cnblogs.com/arix04/archive/2009/10/15/1511839.html

• .NET/android/java/iOS AES通用加密解密

  http://www.cnblogs.com/jys509/p/4768120.html

• 安全篇-AES/RSA加密机制

  http://www.jianshu.com/p/ec7bb7325ff2

• IOS & JAVA RSA Encryption & Decryption

  http://www.cnblogs.com/makemelike/articles/3802518.html

• doc_rsa_java

  http://cryptojs.altervista.org/publickey/doc/doc_rsa_java.html

• 密码算法详解——AES

  http://www.mamicode.com/info-detail-514466.html

Androidhttp请求加密机制详解

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原文地址：http://blog.csdn.net/gvvbn/article/details/53098035