Как защитить общие настройки Android?

Общее расположение, в котором SharedPreferences хранятся в приложениях Android:

/data/data/<package name>/shared_prefs/<filename.xml>

Пользователь с привилегиями root может перейти к этому местоположению и может изменить его значения. Сохранение его защиты имеет большое значение.

Сколько способов мы можем зашифровать весь файл shared_pref xml?

Мы все знаем, что мы можем шифровать и сохранять данные в файле shared_pref xml, но это не только 100% безопасно, поэтому необходимо зашифровать весь файл с помощью ключа. Нужна помощь в понимании различных способов шифрования всего файла xml. Это общий вопрос, различные методы шифрования, обсуждаемые в качестве ответов здесь, могут быть полезны всем разработчикам в обеспечении безопасности приложений.

Ответы

Ответ 1

Android выпустил библиотеку безопасности с EncryptedSharedPreferences в библиотеке crypto от Jetpack.

Минимальное API составляет 23 (6. 0+)

String masterKeyAlias = MasterKeys.getOrCreate(MasterKeys.AES256_GCM_SPEC);

   SharedPreferences sharedPreferences = EncryptedSharedPreferences.create(
       "secret_shared_prefs",
       masterKeyAlias,
       context,
       EncryptedSharedPreferences.PrefKeyEncryptionScheme.AES256_SIV,
       EncryptedSharedPreferences.PrefValueEncryptionScheme.AES256_GCM
   );

   // use the shared preferences and editor as you normally would
   SharedPreferences.Editor editor = sharedPreferences.edit();

https://developer.android.com/reference/kotlin/androidx/security/crypto/EncryptedSharedPreferences.html

Ответ 3

Вы должны зашифровать свои данные и записать в SharedPreferences. Когда вы хотите получить эти данные, вы должны расшифровать их из SharedPreferences. вам нужен следующий вспомогательный класс для этого

public class Encryption {
private final Builder mBuilder;

private Encryption(Builder builder) {
    mBuilder = builder;
}

public static Encryption getDefault(String key, String salt, byte[] iv) {
    try {
        return Builder.getDefaultBuilder(key, salt, iv).build();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}

private String encrypt(String data) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
    if (data == null) return null;
    SecretKey secretKey = getSecretKey(hashTheKey(mBuilder.getKey()));
    byte[] dataBytes = data.getBytes(mBuilder.getCharsetName());
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(mBuilder.getAlgorithm());
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, mBuilder.getIvParameterSpec(), mBuilder.getSecureRandom());
    return Base64.encodeToString(cipher.doFinal(dataBytes), mBuilder.getBase64Mode());
}

public String encryptOrNull(String data) {
    try {
        return encrypt(data);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return "";
    }
}

public void encryptAsync(final String data, final Callback callback) {
    if (callback == null) return;
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                String encrypt = encrypt(data);
                if (encrypt == null) {
                    callback.onError(new Exception("Encrypt return null, it normally occurs when you send a null data"));
                }
                callback.onSuccess(encrypt);
            } catch (Exception e) {
                callback.onError(e);
            }
        }
    }).start();
}

private String decrypt(String data) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
    if (data == null) return null;
    byte[] dataBytes = Base64.decode(data, mBuilder.getBase64Mode());
    SecretKey secretKey = getSecretKey(hashTheKey(mBuilder.getKey()));
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(mBuilder.getAlgorithm());
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, mBuilder.getIvParameterSpec(), mBuilder.getSecureRandom());
    byte[] dataBytesDecrypted = (cipher.doFinal(dataBytes));
    return new String(dataBytesDecrypted);
}

public String decryptOrNull(String data) {
    try {
        return decrypt(data);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}

public void decryptAsync(final String data, final Callback callback) {
    if (callback == null) return;
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            try {
                String decrypt = decrypt(data);
                if (decrypt == null) {
                    callback.onError(new Exception("Decrypt return null, it normally occurs when you send a null data"));
                }
                callback.onSuccess(decrypt);
            } catch (Exception e) {
                callback.onError(e);
            }
        }
    }).start();
}

private SecretKey getSecretKey(char[] key) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException, InvalidKeySpecException {
    SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance(mBuilder.getSecretKeyType());
    KeySpec spec = new PBEKeySpec(key, mBuilder.getSalt().getBytes(mBuilder.getCharsetName()), mBuilder.getIterationCount(), mBuilder.getKeyLength());
    SecretKey tmp = factory.generateSecret(spec);
    return new SecretKeySpec(tmp.getEncoded(), mBuilder.getKeyAlgorithm());
}

private char[] hashTheKey(String key) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException {
    MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(mBuilder.getDigestAlgorithm());
    messageDigest.update(key.getBytes(mBuilder.getCharsetName()));
    return Base64.encodeToString(messageDigest.digest(), Base64.NO_PADDING).toCharArray();
}

public interface Callback {
    void onSuccess(String result);
    void onError(Exception exception);
}

private static class Builder {

    private byte[] mIv;
    private int mKeyLength;
    private int mBase64Mode;
    private int mIterationCount;
    private String mSalt;
    private String mKey;
    private String mAlgorithm;
    private String mKeyAlgorithm;
    private String mCharsetName;
    private String mSecretKeyType;
    private String mDigestAlgorithm;
    private String mSecureRandomAlgorithm;
    private SecureRandom mSecureRandom;
    private IvParameterSpec mIvParameterSpec;

    public static Builder getDefaultBuilder(String key, String salt, byte[] iv) {
        return new Builder()
                .setIv(iv)
                .setKey(key)
                .setSalt(salt)
                .setKeyLength(128)
                .setKeyAlgorithm("AES")
                .setCharsetName("UTF8")
                .setIterationCount(1)
                .setDigestAlgorithm("SHA1")
                .setBase64Mode(Base64.DEFAULT)
                .setAlgorithm("AES/CBC/PKCS5Padding")
                .setSecureRandomAlgorithm("SHA1PRNG")
                .setSecretKeyType("PBKDF2WithHmacSHA1");
    }

    private Encryption build() throws NoSuchAlgorithmException {
        setSecureRandom(SecureRandom.getInstance(getSecureRandomAlgorithm()));
        setIvParameterSpec(new IvParameterSpec(getIv()));
        return new Encryption(this);
    }

    private String getCharsetName() {
        return mCharsetName;
    }

    private Builder setCharsetName(String charsetName) {
        mCharsetName = charsetName;
        return this;
    }

    private String getAlgorithm() {
        return mAlgorithm;
    }

    private Builder setAlgorithm(String algorithm) {
        mAlgorithm = algorithm;
        return this;
    }

    private String getKeyAlgorithm() {
        return mKeyAlgorithm;
    }

    private Builder setKeyAlgorithm(String keyAlgorithm) {
        mKeyAlgorithm = keyAlgorithm;
        return this;
    }

    private int getBase64Mode() {
        return mBase64Mode;
    }

    private Builder setBase64Mode(int base64Mode) {
        mBase64Mode = base64Mode;
        return this;
    }

    private String getSecretKeyType() {
        return mSecretKeyType;
    }

    private Builder setSecretKeyType(String secretKeyType) {
        mSecretKeyType = secretKeyType;
        return this;
    }

    private String getSalt() {
        return mSalt;
    }

    private Builder setSalt(String salt) {
        mSalt = salt;
        return this;
    }

    private String getKey() {
        return mKey;
    }

    private Builder setKey(String key) {
        mKey = key;
        return this;
    }

    private int getKeyLength() {
        return mKeyLength;
    }

    public Builder setKeyLength(int keyLength) {
        mKeyLength = keyLength;
        return this;
    }

    private int getIterationCount() {
        return mIterationCount;
    }

    public Builder setIterationCount(int iterationCount) {
        mIterationCount = iterationCount;
        return this;
    }

    private String getSecureRandomAlgorithm() {
        return mSecureRandomAlgorithm;
    }

    public Builder setSecureRandomAlgorithm(String secureRandomAlgorithm) {
        mSecureRandomAlgorithm = secureRandomAlgorithm;
        return this;
    }

    private byte[] getIv() {
        return mIv;
    }

    public Builder setIv(byte[] iv) {
        mIv = iv;
        return this;
    }

    private SecureRandom getSecureRandom() {
        return mSecureRandom;
    }

    public Builder setSecureRandom(SecureRandom secureRandom) {
        mSecureRandom = secureRandom;
        return this;
    }

    private IvParameterSpec getIvParameterSpec() {
        return mIvParameterSpec;
    }

    public Builder setIvParameterSpec(IvParameterSpec ivParameterSpec) {
        mIvParameterSpec = ivParameterSpec;
        return this;
    }

    private String getDigestAlgorithm() {
        return mDigestAlgorithm;
    }

    public Builder setDigestAlgorithm(String digestAlgorithm) {
        mDigestAlgorithm = digestAlgorithm;
        return this;
    }

}}

то вы можете писать в SharedPreferences путем шифрования ваших данных следующим образом

 Encryption encryption = Encryption.getDefault("Key", "Salt", new byte[16]);
 SharedPreferences preferences =    PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(getApplicationContext());
 SharedPreferences.Editor editor = preferences.edit();
 editor.putString("token", encryption.encryptOrNull(userModel.getToken()));
 editor.apply()

вы можете, наконец, прочитать данные SharedPreferences следующим образом. Таким образом, конфиденциальная информация будет более безопасной при сохранении на аппаратном уровне телефона

final SharedPreferences preferences = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(getApplicationContext());
Encryption encryption = Encryption.getDefault("Key", "Salt", new byte[16]);
String token  = encryption.decryptOrNull(preferences.getString("token",""));

Ответ 4

Base64 НЕ шифрует! Не используйте его! Да, пользователи root могут получить доступ к этим данным. Одна вещь, которую вы можете сделать, это использовать AES для шифрования этих данных или использования одного файла базы данных NoSQL и шифрования этого файла. Когда приложение открывается, вы расшифровываете базу данных и используете ее для хранения информации или шифрования всех файлов независимо.

Смотрите здесь: https://code.tutsplus.com/tutorials/storing-data-securely-on-android--cms-30558

Ответ 5

public class NodeCrypto {

        private String iv = "fedcba9876543210";//Dummy iv (CHANGE IT!)
        private IvParameterSpec ivspec;
        private SecretKeySpec keyspec;
        private Cipher cipher;

        private String SecretKey = "0123456789abcdef";//Dummy secretKey (CHANGE IT!)

        public void doKey(String key)
        {
                ivspec = new IvParameterSpec(iv.getBytes());

                key = padRight(key,16);

                Log.d("hi",key);

                keyspec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");

                try {
                        cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
                } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                } catch (NoSuchPaddingException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                }
        }

        public byte[] encrypt(String text,String key) throws Exception
        {
                if(text == null || text.length() == 0)
                        throw new Exception("Empty string");

                doKey(key);

                byte[] encrypted = null;

                try {
                        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyspec, ivspec);

                        encrypted = cipher.doFinal(padString(text).getBytes());
                } catch (Exception e)
                {                       
                        throw new Exception("[encrypt] " + e.getMessage());
                }

                return encrypted;
        }

        public byte[] decrypt(String code,String key) throws Exception
        {
                if(code == null || code.length() == 0)
                        throw new Exception("Empty string");

                byte[] decrypted = null;

                doKey(key);

                try {
                        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyspec, ivspec);

                        decrypted = cipher.doFinal(hexToBytes(code));
                } catch (Exception e)
                {
                        throw new Exception("[decrypt] " + e.getMessage());
                }
                return decrypted;
        }



        public static String bytesToHex(byte[] data)
        {
                if (data==null)
                {
                        return null;
                }

                int len = data.length;
                String str = "";
                for (int i=0; i<len; i++) {
                        if ((data[i]&0xFF)<16)
                                str = str + "0" + java.lang.Integer.toHexString(data[i]&0xFF);
                        else
                                str = str + java.lang.Integer.toHexString(data[i]&0xFF);
                }
                return str;
        }


        public static byte[] hexToBytes(String str) {
                if (str==null) {
                        return null;
                } else if (str.length() < 2) {
                        return null;
                } else {
                        int len = str.length() / 2;
                        byte[] buffer = new byte[len];
                        for (int i=0; i<len; i++) {
                                buffer[i] = (byte) Integer.parseInt(str.substring(i*2,i*2+2),16);
                        }
                        return buffer;
                }
        }



        private static String padString(String source)
        {
          char paddingChar = ' ';
          int size = 16;
          int x = source.length() % size;
          int padLength = size - x;

          for (int i = 0; i < padLength; i++)
          {
                  source += paddingChar;
          }

          return source;
        }

        public static String padRight(String s, int n) {
            return String.format("%1$-" + n + "s", s);  
          }
}

-----------------------------------------------
from your activity or class call encrypt or decrypt method before saving or   retriving from SharedPreference