Android использует базу данных SQLite для хранения данных, мне нужно зашифровать базу данных SQLite, как это можно сделать? Я понимаю, что данные приложения являются конфиденциальными. Однако мне нужно явно зашифровать базу данных SQLite, которую использует мое приложение.
Ответы:
SQLCipher - это расширение SQLite, которое обеспечивает прозрачное 256-битное шифрование AES файлов базы данных.
Ранее sqlcipher, представляющий собой полное шифрование базы данных с открытым исходным кодом для SQLite, был недоступен для Android. Но теперь он доступен в виде альфа-версии для платформы Android. Разработчики обновили стандартное приложение для Android Notepadbot, чтобы использовать SQLCipher.
Так что это определенно лучший и самый простой вариант на данный момент.
Базы данных зашифрованы для предотвращения INDIRECT ATTACKS. Этот термин и классы: KeyManager.java , Crypto.java взяты из книги Шерана Гунасекера « Безопасность приложений Android» . Всю эту книгу рекомендую к прочтению.
INDIRECT ATTACKSназваны так, потому что вирус не преследует ваше приложение напрямую. Вместо этого он идет после ОС Android. Цель состоит в том, чтобы скопировать все базы данных SQLite в надежде, что автор вируса сможет скопировать любую конфиденциальную информацию, хранящуюся в них. Однако если бы вы добавили еще один уровень защиты, автор вируса увидел бы только искаженные данные. Давайте создадим криптографическую библиотеку, которую мы сможем повторно использовать во всех наших приложениях. Начнем с создания краткого набора спецификаций:
Использует симметричные алгоритмы: наша библиотека будет использовать симметричный алгоритм или блочный шифр для шифрования и дешифрования наших данных. Мы остановимся на AES, хотя мы сможем изменить это позже.
Использует фиксированный ключ: нам нужно иметь возможность включать ключ, который мы можем сохранить на устройстве, которое будет использоваться для шифрования и дешифрования данных.
Ключ хранится на устройстве: ключ будет находиться на устройстве. Хотя это риск для нашего приложения с точки зрения прямых атак, этого должно быть достаточно для защиты от косвенных атак.
Начнем с нашего модуля управления ключами (см. Листинг 1 ). Поскольку мы планируем использовать фиксированный ключ, нам не нужно будет генерировать случайный ключ, как мы это делали в прошлых примерах. KeyManager будет выполнять следующие задачи:
setId(byte[] data) метод)setIv(byte[] data)
метод)getId(byte[] data)
метод)getIv(byte[] data)
метод)(Листинг 1. Модуль KeyManager KeyManager.java )
package com.yourapp.android.crypto;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
public class KeyManager {
private static final String TAG = "KeyManager";
private static final String file1 = "id_value";
private static final String file2 = "iv_value";
private static Context ctx;
public KeyManager(Context cntx) {
ctx = cntx;
}
public void setId(byte[] data){
writer(data, file1);
}
public void setIv(byte[] data){
writer(data, file2);
}
public byte[] getId(){
return reader(file1);
}
public byte[] getIv(){
return reader(file2);
}
public byte[] reader(String file){
byte[] data = null;
try {
int bytesRead = 0;
FileInputStream fis = ctx.openFileInput(file);
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] b = new byte[1024];
while ((bytesRead = fis.read(b)) != -1){
bos.write(b, 0, bytesRead);
}
data = bos.toByteArray();
} catch (FileNotFoundException e) {
Log.e(TAG, "File not found in getId()");
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "IOException in setId(): " + e.getMessage());
}
return data;
}
public void writer(byte[] data, String file) {
try {
FileOutputStream fos = ctx.openFileOutput(file,
Context.MODE_PRIVATE);
fos.write(data);
fos.flush();
fos.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
Log.e(TAG, "File not found in setId()");
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "IOException in setId(): " + e.getMessage());
}
}
}
Далее мы выполняем модуль Crypto (см. Листинг 2 ). Этот модуль заботится о шифровании и расшифровке. Мы добавили armorEncrypt()и armorDecrypt()метод к модулю , чтобы сделать его проще для преобразования данных байтового массива в печать Base64 данных , и наоборот. Мы будем использовать алгоритм AES с режимом шифрования Cipher Block Chaining (CBC) и заполнением PKCS # 5 .
(Листинг 2. Криптографический модуль Crypto.java )
package com.yourapp.android.crypto;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import android.content.Context;
import android.util.Base64;
public class Crypto {
private static final String engine = "AES";
private static final String crypto = "AES/CBC/PKCS5Padding";
private static Context ctx;
public Crypto(Context cntx) {
ctx = cntx;
}
public byte[] cipher(byte[] data, int mode) throws NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,InvalidAlgorithmParameterException {
KeyManager km = new KeyManager(ctx);
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(km.getId(), engine);
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(km.getIv());
Cipher c = Cipher.getInstance(crypto);
c.init(mode, sks, iv);
return c.doFinal(data);
}
public byte[] encrypt(byte[] data) throws InvalidKeyException,
NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException, BadPaddingException,
InvalidAlgorithmParameterException {
return cipher(data, Cipher.ENCRYPT_MODE);
}
public byte[] decrypt(byte[] data) throws InvalidKeyException,
NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException,
IllegalBlockSizeException, BadPaddingException,
InvalidAlgorithmParameterException {
return cipher(data, Cipher.DECRYPT_MODE);
}
public String armorEncrypt(byte[] data) throws InvalidKeyException,NoSuchAlgorithmException,
NoSuchPaddingException,IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,InvalidAlgorithmParameterException {
return Base64.encodeToString(encrypt(data), Base64.DEFAULT);
}
public String armorDecrypt(String data) throws InvalidKeyException,NoSuchAlgorithmException,
NoSuchPaddingException,IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException,InvalidAlgorithmParameterException {
return new String(decrypt(Base64.decode(data, Base64.DEFAULT)));
}
}
Вы можете включить эти два файла в любое из ваших приложений, требующих шифрования хранилища данных. Во-первых, убедитесь, что у вас есть значение для вашего ключа и вектора инициализации, затем вызовите любой из методов шифрования или дешифрования ваших данных перед их сохранением. Листинг 3 и 4 приведен простой пример использования этих классов в приложении. Мы создаем Activity с 3 кнопками Encrypt, Decrypt, Delete; 1 EditText для ввода данных; 1 TextView для вывода данных.
(Листинг 3. Пример. MainActivity.java )
package com.yourapp.android.crypto;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends Activity {
TextView encryptedDataView;
EditText editInputData;
private Context cntx;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
this.cntx = getApplicationContext();
Button btnEncrypt = (Button) findViewById(R.id.buttonEncrypt);
Button btnDecrypt = (Button) findViewById(R.id.buttonDecrypt);
Button btnDelete = (Button) findViewById(R.id.buttonDelete);
editInputData = (EditText)findViewById(R.id.editInputData) ;
encryptedDataView = (TextView) findViewById(R.id.encryptView);
/**********************************************/
/** INITIALIZE KEY AND INITIALIZATION VECTOR **/
String key = "12345678909876543212345678909876";
String iv = "1234567890987654";
KeyManager km = new KeyManager(getApplicationContext());
km.setIv(iv.getBytes());
km.setId(key.getBytes());
/**********************************************/
btnEncrypt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
String Data = editInputData.getText().toString();
String Encrypted_Data = "data";
try {
Crypto crypto = new Crypto(cntx);
Encrypted_Data = crypto.armorEncrypt(Data.getBytes());
} catch (InvalidKeyException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (BadPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
}
encryptedDataView.setText(Encrypted_Data);
}
});
btnDecrypt.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
String Data = encryptedDataView.getText().toString();
String Decrypted_Data = "data";
try {
Crypto crypto = new Crypto(cntx);
Decrypted_Data = crypto.armorDecrypt(Data);
} catch (InvalidKeyException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (NoSuchPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (BadPaddingException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
} catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
Log.e("SE3", "Exception in StoreData: " + e.getMessage());
}
encryptedDataView.setText(Decrypted_Data);
}
});
btnDelete.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
encryptedDataView.setText(" Deleted ");
}
});
}
}
(Листинг 4. Пример. Activity_main.xml)
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="#363636"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context=".MainActivity" >
<EditText
android:id="@+id/editInputData"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:ems="10"
android:textColor="#FFFFFF" >
<requestFocus />
</EditText>
<TextView
android:id="@+id/encryptView"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="100dp"
android:layout_alignLeft="@+id/editInputData"
android:layout_alignRight="@+id/editInputData"
android:layout_below="@+id/buttonEncrypt"
android:layout_marginTop="26dp"
android:background="#000008"
android:text="Encrypted/Decrypted Data View"
android:textColor="#FFFFFF"
android:textColorHint="#FFFFFF"
android:textColorLink="#FFFFFF" />
<Button
android:id="@+id/buttonEncrypt"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/encryptView"
android:layout_alignRight="@+id/editInputData"
android:layout_below="@+id/editInputData"
android:layout_marginTop="26dp"
android:text="Encrypt" />
<Button
android:id="@+id/buttonDelete"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/buttonDecrypt"
android:layout_alignRight="@+id/buttonDecrypt"
android:layout_below="@+id/buttonDecrypt"
android:layout_marginTop="15dp"
android:text="Delete" />
<Button
android:id="@+id/buttonDecrypt"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/encryptView"
android:layout_alignRight="@+id/encryptView"
android:layout_below="@+id/encryptView"
android:layout_marginTop="21dp"
android:text="Decrypt" />
</RelativeLayout>
Если база данных будет небольшой, вы можете получить небольшую степень безопасности, расшифровав весь файл во временное место (не на SD-карту), а затем повторно зашифруя его, когда вы его закроете. Проблемы: преждевременная смерть приложения, фантомное изображение на носителе.
Немного лучшее решение для шифрования полей данных. Это вызывает проблему для предложений WHERE и ORDER BY. Если зашифрованные поля необходимо проиндексировать для поиска эквивалентности, вы можете сохранить криптографический хэш поля и выполнить поиск по нему. Но это не помогает при поиске по диапазону или упорядочивании.
Если вы хотите стать более интересным, вы можете углубиться в Android NDK и взломать криптовалюту в код C для SQLite.
Учитывая все эти проблемы и частичные решения, уверены ли вы, что вам действительно нужна база данных SQL для приложения? Возможно, вам лучше будет что-то вроде файла, содержащего зашифрованный сериализованный объект.
Вы, безусловно, можете иметь зашифрованную базу данных SQLite на Android. Однако вы не можете сделать это с помощью готовых классов, предоставленных Google.
Пара альтернатив:
http://sqlite-crypt.com/ может помочь вам создать зашифрованную базу данных, хотя я никогда не использовал ее на android, похоже, это возможно с исходным кодом.