Android KeyStore密钥存储

利用 Android KeyStore System，您可以在容器中存储加密密钥，从而提高从设备中提取密钥的难度。在密钥进入密钥库后，可以将它们用于加密 *** 作，而密钥材料仍不可导出。此外，它提供了密钥使用的时间和方式限制措施，例如要求进行用户身份验证才能使用密钥，或者限制为只能在某些加密模式中使用。

密钥库系统由 KeyChain API 以及在 Android 4.3（API 级别 18）中引入的 Android 密钥库提供程序功能使用。本文说明了何时以及如何使用 Android 密钥库提供程序。

1、 存储密匙：Android提供的这个KeyStore最大的作用就是不需要开发者去维护这个密匙的存储问题，相比起存储在用户的数据空间或者是外部存储器都更加安全。注意的是这个密匙随着用户清除数据或者卸载应用都会被清除掉。

2、得益于Android独立的一套密匙库系统，可以提高安全性

Android 密钥库系统可以保护密钥材料免遭未经授权的使用。首先，Android 密钥库可以防止从应用进程和 Android 设备中整体提取密钥材料，从而避免了在 Android 设备之外以未经授权的方式使用密钥材料。其次，Android 密钥库可以让应用指定密钥的授权使用方式，并在应用进程之外强制实施这些限制，从而避免了在 Android 设备上以未经授权的方式使用密钥材料。

Android 密钥库密钥使用两项安全措施来避免密钥材料被提取：

为了避免在 Android 设备上以未经授权的方式使用密钥材料，在生成或导入密钥时 Android 密钥库会让应用指定密钥的授权使用方式。一旦生成或导入密钥，其授权将无法更改。然后，每次使用密钥时，都会由 Android 密钥库强制执行授权。这是一项高级安全功能，通常仅用于有以下要求的情形：在生成/导入密钥后（而不是之前或当中），应用进程受到攻击不会导致密钥以未经授权的方式使用。

支持的密钥使用授权可归为以下几个类别：

作为一项额外的安全措施，对于密钥材料位于安全硬件内部的密钥（请参阅 KeyInfo.isInsideSecurityHardware()），某些密钥使用授权可能由安全硬件实施，具体取决于 Android 设备。加密和用户身份验证授权可能由安全硬件实施。由于安全硬件一般不具备独立的安全实时时钟，时间有效性间隔授权不可能由其实施。

您可以使用 KeyInfo.isUserAuthenticationRequirementEnforcedBySecureHardware() 查询密钥的用户身份验证授权是否由安全硬件实施。

在需要系统级凭据时请使用 KeyChain API。在应用通过 KeyChain API 请求使用任何凭据时，用户需要通过系统提供的 UI 选择应用可以访问已安装的哪些凭据。因此，在用户同意的情况下多个应用可以使用同一套凭据。

使用 Android 密钥库提供程序让各个应用存储自己的凭据，并且只允许应用自身访问。这样，应用可以管理仅能由自己使用的凭据，同时又可以提供等同于 KeyChain API 为系统级凭据提供的安全优势。这一方法不需要用户选择凭据。

要使用此功能，请使用标准的 KeyStore 和 KeyPairGenerator 或 KeyGenerator 类，以及在 Android 4.3（API 级别 18）中引入的 AndroidKeyStore 提供程序。

AndroidKeyStore 注册为 KeyStore 类型以用于 KeyStore.getInstance(type) 方法，而在用于 KeyPairGenerator.getInstance(algorithm, provider) 和 KeyGenerator.getInstance(algorithm, provider) 方法时则注册为提供程序。

生成新的 PrivateKey 要求您同时指定自签署证书具备的初始 X.509 属性。之后，您可以使用 KeyStore.setKeyEntry 将证书替换为由证书颁发机构 (CA) 签署的证书。

要生成密钥，请使用 KeyPairGenerator 和 KeyPairGeneratorSpec：

要生成密钥，请使用 KeyGenerator 和 KeyGenParameterSpec。

AndroidKeyStore 提供程序的使用通过所有的标准 KeyStore API 加以实现。

通过调用 aliases() 方法列出密钥库中的条目：

通过从密钥库提取 KeyStore.Entry 并使用 Signature API（例如 sign()）签署数据：

类似地，请使用 verify(byte[]) 方法验证数据：

生成密钥或将密钥导入到 AndroidKeyStore 时，您可以指定密钥仅授权给经过身份验证的用户使用。用户使用安全锁定屏幕凭据（模式/PIN/密码、指纹）的子集进行身份验证。

这是一项高级安全功能，通常仅用于有以下要求的情形：在生成/导入密钥后（而不是之前或当中），应用进程受到攻击不会导致密钥被未经身份验证的用户使用。

如果密钥仅授权给经过身份验证的用户使用，可以将其配置为以下列两种模式之一运行：

利用 Android 密钥库系统，您可以在容器中存储加密密钥，从而提高从设备中提取密钥的难度。在密钥进入密钥库后，可以将它们用于加密 *** 作，而密钥材料仍不可导出。此外，它提供了密钥使用的时间和方式限制措施，例如要求进行用户身份验证才能使用密钥，或者限制为只能在某些加密模式中使用。

密钥库系统并不是让程序直接进行存储程序的私密信息的，比如说用户账号密码，其提供了一个密钥安全容器，保护密钥材料免遭未经授权的使用，一个应用程序可以在密钥库中存储多个密钥并且只允许应用自身访问，应用程序可以在密钥库系统中生成，存储，获取存储其中的公钥或者私钥，因此可使用密钥库系统中的密钥来进行数据的加密。

密钥库系统由 KeyChain API 以及在 Android 4.3（API 级别 18）中引入的 Android 密钥库提供程序功能使用。

安卓系统提供了下面几种KeyStore类型：

各种类型的详细说明可以参考： https://developer.android.com/openjdk-redirect.html?v=8&path=/technotes/guides/security/StandardNames.html#KeyStore

先创建一个Activity，自定义布局从页面上来实现几种功能

效果图：

说明：

1.输入框输入要增加的密钥的名称，点击添加按钮进行添加一个新密钥；

2.输入框输入要删除的密钥的名称，点击删除按钮进行删除一个已存在的密钥；

3.这里指定了数据明文，点击密钥列表中的item可选中指定的密钥，用于使用密钥进行加密和解密，选中密钥后，可点击加密按钮进行加密，加密后可点击解密按钮进行解密；

4.密钥列表显示当前应用在密钥库系统中生成了的密钥，长按可删除密钥；

MainActivity

密钥库系统工具类

生成密钥时使用X500Principal指定了自签署证书,参数分别代表

CN:通用名称

O:组织

OU:组织单元

C:国家

并且指定密钥的有效时间，并且指定了用于生成密钥对的自签名证书的序列号。

这里指定了通过密钥库系统生成RSA密钥。

先从密钥库中取出密钥，使用公钥进行加密

先从密钥库中取出密钥，使用私钥进行解密

使用密钥对数据签名，签名算法须与秘钥算法保持一致。

使用密钥对数据进行签名认证，签名算法须与秘钥算法保持一致。

密钥库支持的算法可参考： https://developer.android.com/training/articles/keystore

demo链接： https://github.com/samlss/KeyStore

---