鸿蒙OS中的加密与解密

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Y-StarryDreamer 发表于 2024/07/25 11:31:02 2024/07/25
【摘要】 项目介绍与发展随着互联网和移动设备的普及，数据安全变得越来越重要。在鸿蒙OS中，实现数据的加密与解密可以有效保护用户的隐私和数据安全。本文将详细介绍如何在鸿蒙OS中实现数据的加密与解密，包括项目配置、核心概念、代码实现以及实际案例分析。通过本文，您将了解如何在鸿蒙OS中实现数据加密与解密，提升应用的安全性。I. 项目配置创建鸿蒙OS工程在鸿蒙OS开发工具中创建一个新的工程，并配置工程名称和包...


项目介绍与发展

随着互联网和移动设备的普及，数据安全变得越来越重要。在鸿蒙OS中，实现数据的加密与解密可以有效保护用户的隐私和数据安全。本文将详细介绍如何在鸿蒙OS中实现数据的加密与解密，包括项目配置、核心概念、代码实现以及实际案例分析。通过本文，您将了解如何在鸿蒙OS中实现数据加密与解密，提升应用的安全性。

I. 项目配置

  1. 创建鸿蒙OS工程

    在鸿蒙OS开发工具中创建一个新的工程，并配置工程名称和包名。选择合适的项目模板，以便进行后续的数据加密与解密功能实现。

  2. 添加依赖

    在 build.gradle 文件中添加相关的依赖库，例如用于加密与解密的库。这些库将帮助你更方便地实现数据加密与解密功能。

     dependencies {
     implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
     implementation 'com.huawei.security:crypto:1.0.0'
 }

II. 加密与解密的基本概念

在进行加密与解密之前，需要了解一些基本概念：

  • 加密（Encryption）：将明文数据转换为密文数据，以保护数据的机密性。

  • 解密（Decryption）：将密文数据还原为明文数据，以便能够读取和使用数据。

  • 对称加密（Symmetric Encryption）：加密和解密使用相同的密钥。

  • 非对称加密（Asymmetric Encryption）：加密和解密使用不同的密钥，通常为公钥和私钥。

III. 代码实现

1. 使用对称加密实现数据加密与解密

以下示例演示了如何在鸿蒙OS中使用对称加密实现数据的加密与解密。在这个示例中，我们将使用AES算法进行加密与解密。

对称加密实现

创建一个用于数据加密与解密的类 SymmetricEncryptionExample。

 import ohos.aafwk.ability.Ability;
 import ohos.aafwk.content.Intent;
 import ohos.hiviewdfx.HiLog;
 import ohos.hiviewdfx.HiLogLabel;
 ​
 import javax.crypto.Cipher;
 import javax.crypto.KeyGenerator;
 import javax.crypto.SecretKey;
 import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
 import java.security.SecureRandom;
 import java.util.Base64;
 ​
 public class SymmetricEncryptionExample extends Ability {
 ​
     private static final HiLogLabel LABEL_LOG = new HiLogLabel(3, 0xD001100, "SYM_ENCRYPTION");
 ​
     @Override
     public void onStart(Intent intent) {
         super.onStart(intent);
         setUIContent(ResourceTable.Layout_ability_main);
 ​
         String originalText = "Hello HarmonyOS!";
         HiLog.info(LABEL_LOG, "Original Text: " + originalText);
 ​
         try {
             // 生成密钥
             SecretKey secretKey = generateKey("password123");
             String encryptedText = encrypt(originalText, secretKey);
             HiLog.info(LABEL_LOG, "Encrypted Text: " + encryptedText);
 ​
             String decryptedText = decrypt(encryptedText, secretKey);
             HiLog.info(LABEL_LOG, "Decrypted Text: " + decryptedText);
         } catch (Exception e) {
             HiLog.error(LABEL_LOG, "Encryption/Decryption error: " + e.getMessage());
         }
     }
 ​
     // 生成密钥
     private SecretKey generateKey(String password) throws Exception {
         KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
         SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(password.getBytes());
         keyGenerator.init(128, secureRandom);
         return keyGenerator.generateKey();
     }
 ​
     // 加密
     private String encrypt(String data, SecretKey secretKey) throws Exception {
         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
         byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
         return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
     }
 ​
     // 解密
     private String decrypt(String encryptedData, SecretKey secretKey) throws Exception {
         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
         byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);
         byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(decodedBytes);
         return new String(decryptedBytes);
     }
 }

2. 使用非对称加密实现数据加密与解密

以下示例演示了如何在鸿蒙OS中使用非对称加密实现数据的加密与解密。在这个示例中，我们将使用RSA算法进行加密与解密。

非对称加密实现

创建一个用于数据加密与解密的类 AsymmetricEncryptionExample。

 import ohos.aafwk.ability.Ability;
 import ohos.aafwk.content.Intent;
 import ohos.hiviewdfx.HiLog;
 import ohos.hiviewdfx.HiLogLabel;
 ​
 import java.security.KeyFactory;
 import java.security.KeyPair;
 import java.security.KeyPairGenerator;
 import java.security.PrivateKey;
 import java.security.PublicKey;
 import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
 import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
 import javax.crypto.Cipher;
 import java.util.Base64;
 ​
 public class AsymmetricEncryptionExample extends Ability {
 ​
     private static final HiLogLabel LABEL_LOG = new HiLogLabel(3, 0xD001100, "ASYM_ENCRYPTION");
 ​
     @Override
     public void onStart(Intent intent) {
         super.onStart(intent);
         setUIContent(ResourceTable.Layout_ability_main);
 ​
         String originalText = "Hello HarmonyOS!";
         HiLog.info(LABEL_LOG, "Original Text: " + originalText);
 ​
         try {
             // 生成密钥对
             KeyPair keyPair = generateKeyPair();
             PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
             PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
 ​
             String encryptedText = encrypt(originalText, publicKey);
             HiLog.info(LABEL_LOG, "Encrypted Text: " + encryptedText);
 ​
             String decryptedText = decrypt(encryptedText, privateKey);
             HiLog.info(LABEL_LOG, "Decrypted Text: " + decryptedText);
         } catch (Exception e) {
             HiLog.error(LABEL_LOG, "Encryption/Decryption error: " + e.getMessage());
         }
     }
 ​
     // 生成密钥对
     private KeyPair generateKeyPair() throws Exception {
         KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
         keyPairGenerator.initialize(2048);
         return keyPairGenerator.generateKeyPair();
     }
 ​
     // 加密
     private String encrypt(String data, PublicKey publicKey) throws Exception {
         Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
         byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
         return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
     }
 ​
     // 解密
     private String decrypt(String encryptedData, PrivateKey privateKey) throws Exception {
         Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
         byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);
         byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(decodedBytes);
         return new String(decryptedBytes);
     }
 }

IV. 实践案例

  1. 项目背景

    假设我们正在开发一款记事本应用，用户可以加密存储笔记内容，保护隐私数据。

  2. 实现步骤

    配置权限

    在鸿蒙OS中，处理加密与解密需要使用特定的权限。在 config.json 文件中配置相关权限。

    创建主界面

    在主界面中添加控件，用于输入笔记内容、加密笔记和解密笔记。

     <!-- ability_main.xml -->
 <DirectionalLayout
     xmlns:ohos="http://schemas.huawei.com/res/ohos"
     ohos:width="match_parent"
     ohos:height="match_parent"
     ohos:orientation="vertical"
     ohos:padding="16vp">
 ​
     <TextField
         ohos:id="$+id:noteInput"
         ohos:width="match_parent"
         ohos:height="wrap_content"
         ohos:hint="输入笔记内容" />
 ​
     <Button
         ohos:id="$+id:encryptButton"
         ohos:width="match_parent"
         ohos:height="wrap_content"
         ohos:text="加密笔记" />
 ​
     <Button
         ohos:id="$+id:decryptButton"
         ohos:width="match_parent"
         ohos:height="wrap_content"
         ohos:text="解密笔记" />
 ​
     <Text
         ohos:id="$+id:resultText"
         ohos:width="match_parent"
         ohos:height="wrap_content"
         ohos:text="结果显示" />
 </DirectionalLayout>

    实现主界面逻辑

    在 MainAbility 中实现控件的点击事件，用于加

密和解密笔记内容。

    import ohos.aafwk.ability.Ability;
    import ohos.aafwk.content.Intent;
    import ohos.agp.components.Button;
    import ohos.agp.components.Text;
    import ohos.agp.components.TextField;
    import ohos.hiviewdfx.HiLog;
    import ohos.hiviewdfx.HiLogLabel;
 ​
    import javax.crypto.SecretKey;
 ​
    public class MainAbility extends Ability {
 ​
        private static final HiLogLabel LABEL_LOG = new HiLogLabel(3, 0xD001100, "MAIN_ABILITY");
 ​
        private TextField noteInput;
        private Text resultText;
 ​
        @Override
        public void onStart(Intent intent) {
            super.onStart(intent);
            setUIContent(ResourceTable.Layout_ability_main);
 ​
            noteInput = (TextField) findComponentById(ResourceTable.Id_noteInput);
            Button encryptButton = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_encryptButton);
            Button decryptButton = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_decryptButton);
            resultText = (Text) findComponentById(ResourceTable.Id_resultText);
 ​
            encryptButton.setClickedListener(component -> encryptNote());
            decryptButton.setClickedListener(component -> decryptNote());
        }
 ​
        private void encryptNote() {
            String note = noteInput.getText();
            HiLog.info(LABEL_LOG, "Original Note: " + note);
 ​
            try {
                SecretKey secretKey = SymmetricEncryptionExample.generateKey("password123");
                String encryptedNote = SymmetricEncryptionExample.encrypt(note, secretKey);
                resultText.setText("加密笔记: " + encryptedNote);
            } catch (Exception e) {
                HiLog.error(LABEL_LOG, "Encryption error: " + e.getMessage());
            }
        }
 ​
        private void decryptNote() {
            String encryptedNote = resultText.getText();
            HiLog.info(LABEL_LOG, "Encrypted Note: " + encryptedNote);
 ​
            try {
                SecretKey secretKey = SymmetricEncryptionExample.generateKey("password123");
                String decryptedNote = SymmetricEncryptionExample.decrypt(encryptedNote, secretKey);
                resultText.setText("解密笔记: " + decryptedNote);
            } catch (Exception e) {
                HiLog.error(LABEL_LOG, "Decryption error: " + e.getMessage());
            }
        }
    }

V. 总结

本文详细介绍了在鸿蒙OS中实现数据加密与解密的完整流程。通过配置项目、了解加密与解密的基本概念、编写代码和实践案例，读者可以掌握在鸿蒙OS中实现数据加密与解密的关键技术。数据加密与解密是保护用户隐私和数据安全的重要手段，希望本文能为您的开发工作提供有益的参考。

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