Question

我正在研究使用适用于Marshmallow及以上的Android KeyStore。

我想通过使用HMAC来同时验证数据完整性和数据身份验证。

我如何实现这一目标？

我当前正在生成加密/解密密钥，如下所示： -

        mKeyStore = KeyStore.getInstance(keyStoreName);
        mKeyStore.load(mKeyStoreLoadStoreParameter);

        if (mKeyStore.containsAlias(keyStoreAlias)) {
            mSecretKey = (SecretKey) mKeyStore.getKey(keyStoreAlias, KEY_STORE_PASSWORD);
        } else {
            final KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES, keyStoreName);
            final int keyPurpose = KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT;

            keyGenerator.init(
                    new KeyGenParameterSpec.Builder(keyStoreAlias, keyPurpose)
                            .setKeySize(KEY_STORE_KEY_SIZE)
                            .setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_GCM)
                            .setRandomizedEncryptionRequired(true)
                            .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_NONE)
                            .build());

            mSecretKey = keyGenerator.generateKey();

我找到了这个用于生成HMAC的样本

SecretKey key = ...; // HMAC key of algorithm "HmacSHA512".

 KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore");
 keyStore.load(null);
 keyStore.setEntry(
         "key1",
         new KeyStore.SecretKeyEntry(key),
         new KeyProtection.Builder(KeyProperties.PURPOSE_SIGN).build());
 // Key imported, obtain a reference to it.
 SecretKey keyStoreKey = (SecretKey) keyStore.getKey("key1", null);
 // The original key can now be discarded.

 Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA512");
 mac.init(keyStoreKey);

但是，如何在加密/解密数据时使用此功能？

说明

在任何Android应用程序中实施安全/加密时，我有许多选择/决定。

1）。我是否实施任何类型的加密是或否？ 2）。如果是，那么...我应该尝试实现“最”安全的解决方案。

如果我要使用加密技术，那么我需要确保以下内容。

A）。我将密码/密钥存储在“安全地点”，例如Android密钥库。 B）。我使用“最强”的加密技术。 C）。我想同时验证数据完整性和数据验证，例如我想检测一下我的加密数据是否被篡改过。

据我了解我所读到的关于HMAC的内容，他们提供了这项功能。我想知道如何将HMAC的使用编码到我的Android应用程序中，以确保数据完整性和数据身份验证。

Answer 1

您可以在加密之前将HMAC应用于纯文本HMAC(plain text)，并在解密后重新计算HMAC以检查原始消息是否相同。

这可能是多余的，因为如果密文被更改，您将无法对其进行解密。

首先在AndroidKeyStore内生成HMAC密钥。我找到了一个例子here

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(
         KeyProperties.KEY_ALGORITHM_HMAC_SHA256, "AndroidKeyStore");
keyGenerator.initialize(
         new KeyGenParameterSpec.Builder(hmacKeyAlias, KeyProperties.PURPOSE_SIGN).build());
SecretKey key = keyGenerator.generateKey();

然后将HMAC应用于原始数据并将结果存储在某处

Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");
mac.init(key);
byte hmacOriginalData[] = mac.doFinal(dataToEncrypt);
//Store hmacOriginalData

解密后，从AndroidKeyStore获取HMAC密钥，重新计算HMAC并检查两个mac是否相等

Key key = keyStore.getKey(hmacKeyAlias, null);
Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");
mac.init(key);
byte hmacDecryptedData[] = mac.doFinal(decryptedData);
//Check equals(hmacDecryptedData, hmacOriginalData);

如何在Android Keystore中使用密钥哈希消息认证码（HMAC）

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