Android数据加密传输

客户端在和平台端进行数据的通讯时，有时需要对传输的数据进行加密，下面介绍一些在开发中常用的加解密方法。

一、对称加密

1、对称加密（又称为私人秘钥加密/共享秘钥加密）：加密与解密使用同一秘钥,也称为单密钥加密。
2、加密强度不高，但效率高，加密解密的速度比较快，适合数据比较长时的使用。
3、密钥分发困难，密钥传输的过程不安全，且容易被破解，密钥管理也比较麻烦
4、常见对称密钥加密算法
（1）、DES：替换+移位、56位密钥、64位数据块、速度快、密钥易产生
（2）、3DES(三重DES)：两个56位的密钥K1、K2
加密：K1加密、 K2解密、K1加密
解密：K1解密、 K2加密、 K1解密

二、非对称加密

1、非对称加密（又称为公开密钥加密）：密钥必须成对使用（公钥加密，相应的私钥解密）。发送方使用接收方的公钥进行加密，接收方接收到密文后用自己的私钥进行解密。
2、加密速度慢，但强度高。
3、常见非对称密钥加密算法 RSA：512位（或1024位）密钥、计算量极大、难破解

三、对称加密的一般实现方案

1、在传输数据时，发送方先进行key和相关属性的MD5计算，接收方接到参数后也进行key和相关属性的MD5计算，在与传来的MD5值比对一致性。
2、相关代码实现

 // 64位public final static String KEY = "1234567895d8820c2ad87266599876543219aa667d777e5e7a217a1123456789";public void faceLogin(FaceLoginParam faceLoginParam, Observer observer) {if (!checkNetWork(observer)) {return;}SettingsInfo info = DataManager.getInstance().getSettingsInfo();String url = "http://" + info.libServerAddr + "/n/tp/face_scanning_result";String objString = faceLoginParam.equipmentId+ faceLoginParam.personId+ faceLoginParam.personName+ faceLoginParam.personPart+ faceLoginParam.timestamp+ Const.KEY;String md5String = MD5Util.getMD5(objString);faceLoginParam.secStr = md5String;FaceScanResultClient client = ServiceGenerator.createService(FaceScanResultClient.class);Observable<HttpResult> observable = client.faceScanResult4Rx(url, faceLoginParam);observable.subscribeOn(Schedulers.io()).observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()).subscribe(observer);}public class MD5Util {//生成MD5public static String getMD5(String message) {String md5 = "";try {MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");  // 创建一个md5算法对象byte[] messageByte = message.getBytes("UTF-8");byte[] md5Byte = md.digest(messageByte);              // 获得MD5字节数组,16*8=128位md5 = bytesToHex(md5Byte);                            // 转换为16进制字符串} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return md5;}// 二进制转十六进制private static String bytesToHex(byte[] bytes) {StringBuffer hexStr = new StringBuffer();int num;for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {num = bytes[i];if(num < 0) {num += 256;}if(num < 16){hexStr.append("0");}hexStr.append(Integer.toHexString(num));}return hexStr.toString();}}

四、非对称算法的实现


import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;public class RSATest {//非对称密钥算法public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";/*** 密钥长度必须是64的倍数*/private static final int KEY_SIZE = 512;/*** @param args* @throws Exception*/public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、初始化密钥，生成密钥对//实例化密钥生成器KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);//生成密钥对KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();//甲方公钥RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();//甲方私钥RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();System.out.println("公钥：\r\n" + Base64.getEncoder().encodeToString(publicKey.getEncoded()));System.out.println("私钥：\r\n" + Base64.getEncoder().encodeToString(privateKey.getEncoded()));System.out.println("\r\n密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输");String str = "这里是甲方向乙方发送数据的原文，RSA密码交换算法";System.out.println("\r\n甲方向乙方发送加密数据:");System.out.println("原文:" + str);// 2、甲方向乙方发送数据时，用自己的私钥进行数据的加密byte[] code1 = RSATest.encryptByPrivateKey(str.getBytes(), privateKey.getEncoded());System.out.println("加密后的数据：" + Base64.getEncoder().encodeToString(code1));//3、 乙方收到数据后，用甲方的公钥进行数据的解密System.out.println("\r\n乙方使用甲方提供的公钥对数据进行解密:");byte[] decode1 = RSATest.decryptByPublicKey(code1, publicKey.getEncoded());System.out.println("乙方解密后的数据：" + new String(decode1) + "\r\n");System.out.println("===========反向进行操作，乙方向甲方发送数据==============\r\n");str = "这里是乙方向甲方发送数据原文，RSA算法";System.out.println("原文:" + str);//4、乙方使用甲方的公钥对数据进行加密System.out.println("\r\n乙方使用公钥对数据进行加密:");byte[] code2 = RSATest.encryptByPublicKey(str.getBytes(), publicKey.getEncoded());System.out.println("加密后的数据：" + Base64.getEncoder().encodeToString(code2));System.out.println("\r\n==========乙方将数据传送给甲方,甲方使用私钥对数据进行解密===========");//甲方使用自己的私钥对数据进行解密byte[] decode2 = RSATest.decryptByPrivateKey(code2, privateKey.getEncoded());System.out.println("甲方解密后的数据：" + new String(decode2));}/*** 私钥加密** @param data   待加密数据* @param key        密钥* @return byte[] 加密数据*/public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {//取得私钥PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(key);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);//生成私钥PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);//数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);return cipher.doFinal(data);}/*** 私钥解密** @param data 待解密数据* @param key  密钥* @return byte[] 解密数据*/public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {//取得私钥PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(key);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);//生成私钥PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);//数据解密Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);return cipher.doFinal(data);}/*** 公钥加密** @param data  待加密数据* @param key       密钥* @return byte[] 加密数据*/public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {//实例化密钥工厂KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);//初始化公钥//密钥材料转换X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(key);//产生公钥PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);//数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);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[] decryptByPublicKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {//实例化密钥工厂KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);//初始化公钥X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(key);//产生公钥PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);//数据解密Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pubKey);return cipher.doFinal(data);}
}