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示例代码：数据加密应用程序

Intel 平台上的 Android
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2014年6月2日

CPOL

4分钟阅读

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本文介绍了通过 Java* 或 OpenSSL* 可用的数据加密 API。 两种解决方案都适用于 Android* 操作系统。

引言

加密 很重要，因为它允许您安全地保护您不希望其他人访问的数据。加密已成为安全社区中的热门话题。 随着越来越多的移动设备存储着比以往任何时候都更有价值的信息，加密对于确保信息安全至关重要。

本文介绍了通过 Java* 或 OpenSSL* 可用的数据加密 API。 两种解决方案都适用于 Android* 操作系统。

我们建议您在阅读本文时尝试这些功能并编译代码。

数据加密代码和说明

如果您想在 Android 上加密数据，您有两个选择：Java Crypto API 和 OpenSSL API。 我们将向您展示如何使用这两种方法加密数据。

Java Crypto API

在 Android 上使用 Java Crypto API 非常简单。 首先，您需要为加密生成一个密钥。 javax.crypto 包中有一个 KeyGenerator 类可以为您完成这项工作。

    mKey = null;
    try {
        kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
        mKey = kgen.generateKey();

    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    }

然后，您可以使用生成的密钥来加密数据文件。 这可以通过将字节块馈送到由 javax.crypto 创建的 AES Cipher 来完成。

// open stream to read origFilepath. We are going to save encrypted contents to outfile
    InputStream fis = new FileInputStream(origFilepath);        
    File outfile = new File(encFilepath);
    int read = 0;
    if (!outfile.exists())
        outfile.createNewFile();
        
    FileOutputStream encfos = new FileOutputStream(outfile);
    // Create Cipher using "AES" provider
    Cipher encipher = Cipher.getInstance("AES");
    encipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, mKey);
    CipherOutputStream cos = new CipherOutputStream(encfos, encipher);
        
    // capture time it takes to encrypt file
    start = System.nanoTime();
    Log.d(TAG, String.valueOf(start));
        
    byte[] block = new byte[mBlocksize];
        
    while ((read = fis.read(block,0,mBlocksize)) != -1) {
        cos.write(block,0, read);
    }
    cos.close();
    stop = System.nanoTime();
        
    Log.d(TAG, String.valueOf(stop));
    seconds = (stop - start) / 1000000;// for milliseconds
    Log.d(TAG, String.valueOf(seconds));
        
    fis.close();

OpenSSL API

在 Android 上使用 OpenSSL 加密数据需要编写可以通过 JNI 调用在 Java 中访问的本地 C 代码。 这需要更多的工作，但您将获得更好的性能回报。

首先，让我们生成密钥和 iv。

unsigned char cKeyBuffer[KEYSIZE/sizeof(unsigned char)];
unsigned char iv[] = "01234567890123456";
int opensslIsSeeded = 0;
if (!opensslIsSeeded) {
    if (!RAND_load_file("/dev/urandom", seedbytes)) {
        return -1;
    }
    opensslIsSeeded = 1;
}

if (!RAND_bytes((unsigned char *)cKeyBuffer, KEYSIZE )) {
}

然后，我们可以使用生成的密钥 (cKeyBuffer) 来加密文件。 通过向其提供密钥和 iv 来初始化 EVP。 然后将字节块馈送到 EVP_EncryptUpdate 函数。 来自文件的最后一个字节块将需要馈送到 EVP_EncryptFinal_ex 函数。

if (!(EVP_EncryptInit_ex(e_ctx, EVP_aes_256_cbc(), NULL, cKeyBuffer, iv ))) {
    ret = -1;
    printf( "ERROR: EVP_ENCRYPTINIT_EXn");
}
    
// go through file, and encrypt
if ( orig_file != NULL ) {
       origData = new unsigned char[aes_blocksize];
        encData = new unsigned char[aes_blocksize+EVP_CIPHER_CTX_block_size(e_ctx)]; // potential for encryption to be 16 bytes longer than original

    printf( "Encoding file: %sn", filename);

    bytesread = fread(origData, 1, aes_blocksize, orig_file);
    // read bytes from file, then send to cipher
    while ( bytesread ) {


        if (!(EVP_EncryptUpdate(e_ctx, encData, &len, origData, bytesread))) {
            ret = -1;
            printf( "ERROR: EVP_ENCRYPTUPDATEn");
        }
        encData_len = len;

        fwrite(encData, 1, encData_len, enc_file );
        // read more bytes
        bytesread = fread(origData, 1, aes_blocksize, orig_file);
    }
    // last step encryption
    if (!(EVP_EncryptFinal_ex(e_ctx, encData, &len))) {
        ret = -1;
        printf( "ERROR: EVP_ENCRYPTFINAL_EXn");
    }
    encData_len = len;

    fwrite(encData, 1, encData_len, enc_file );

    // free cipher
    EVP_CIPHER_CTX_free(e_ctx);

结论

通过实现类似于本文中描述的示例的代码，您可以快速学习如何使用 Java Crypto API 和 OpenSSL API 在基于 Intel® 处理器的 Android 平台上加密数据。

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