在安卓设备中安全地存储AES密钥

Question

我在尝试加密由用户指定的字符串列表。用于加密和解密此数据的AES密钥必须保存在设备上，以便在用户需要解密数据时可以使用它。我已经了解到使用Keystore是存储密钥的好选择，但我阅读的大部分指南都将其与应用程序签名相关联，这并不是我想要的。我的应用程序需要用户输入密码，然后使用使用密码解锁的密钥解密字符串数据。我该怎么做？

谢谢。

- sm123

Answer 1

没有您明确“安全”的定义，很难回答您的问题。您是在谈论应用程序的安全性吗？还是防止其他用户的安全性？还是防止设备丢失的安全性？或者是防止数据丢失的安全性？

此外，您所说的安全级别是什么？给定密钥下的数据是否足够敏感，需要认真考虑如何存储密钥？

据我所知，如果数据具有高度敏感性，则应直接从密码中派生密钥，使用基于密码的密钥派生函数（例如PBKDF #2、Bcrypt或Scrypt）。这样，密钥材料无需直接存储在设备上。

如果您打算出于任何原因存储主加密密钥，请使用密码密钥进行加密，并将其作为Base64字符串存储在SharedPreferences下的 MODE_PRIVATE 中，以保护其免受其他应用的攻击。即使密钥被恶意用户/设备盗窃恢复，也没有正确的密码密钥，密钥材料本身也是无用的。

如果您想防止密钥丢失，则不应将密钥存储在设备上，而应将其存储在自己的服务器上，再次使用密码密钥加密，以便数据库破坏不会导致数据泄露。

总之，我建议您尽量不要将任何私钥存储在设备本身上，而是将派生自密码的密钥用作所有加密操作的主密钥。将密钥库留给公钥密码学中生成的专为私钥和已知公钥证书。

- initramfs

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另外，即使我要生成每次都相同的PBKDF2密钥，我也必须硬编码盐，这可能会被攻击者检索到，对吗？ - sm123

@gl321 首次随机生成盐并将其存储在共享首选项中。该算法的盐和参数不是私有的，攻击者可以检索它们而不会造成任何安全风险，只需确保每个用户的盐都是随机的（禁用为所有用户生成彩虹表）。一旦生成了初始密钥，请确保不会丢失盐（可能也存储在您自己的服务器上）。下次用户登录时可以定期更改编码密钥，并生成新的盐。 - initramfs

我认为如果密钥更改，我必须解密并重新加密字符串。有没有解决方案？此外，IV参数也应该硬编码吗？ 非常感谢您的帮助。 - sm123

@gl321 不要硬编码任何东西。让它们在需要时随机生成，然后存储。如果您使用相同的（生成的）种子与PBKDF #2 / Bcrypt或Scrypt，则会得到相同的密钥。如果您确实需要更改密钥，无论出于什么原因，您都需要解密然后重新加密所有内容，这是不可避免的。我建议只有在大多数数据已经为用户解密时才执行密钥更改，这样您只需要根据需要重新加密数据即可。不知道系统任务的精确性质很难评估您的系统需求。 - initramfs

@gl321 可能只是字符集的问题。尝试明确将其设置为UTF-8，看看会发生什么。 - initramfs