android開發中，難免會遇到需要加解密一些資料内容存到本地檔案、或者通過網絡傳輸到其他伺服器和裝置的問題，但并不是使用了加密就絕對安全了，如果加密函數使用不正确，加密資料很容易受到逆向破解攻擊。還有很多開發者沒有意識到的加密算法的問題。
密碼學的三大作用：加密（ encryption）、認證（authentication），鑒定（identification）
加密：防止壞人擷取你的資料。
認證：防止壞人修改了你的資料而你卻并沒有發現。
鑒權：防止壞人假冒你的身份。
明文、密文、密鑰、對稱加密算法、非對稱加密算法，這些基本概念和加密算法原理就不展開叙述了。
2.1 android 加密相關api結構
android sdk使用的api和java提供的基本相似，由 java cryptography architecture (jca，java加密體系結構) ，java cryptography extension (jce，java加密擴充包) ，java secure sockets extension(jsse，java安全套接字擴充包)，java authentication and authentication service(jaas，java 鑒别與安全服務)組成。
jca提供基本的加密架構，如證書、數字簽名、消息摘要和密鑰對産生器，對應的android api中的以下幾個包：
jce擴充了jca，提供了各種加密算法、摘要算法、密鑰管理等功能，對應的android api中的以下幾個包：
jsse提供了ssl（基于安全套接層）的加密功能，使用https加密傳輸使用，對應的android api主要是java.net.ssl包中。
jaas 提供了在java平台上進行使用者身份鑒别的功能。對應的android api主要在以下幾個包：
它們其實隻是一組接口，實際的算法是可由不同的provider提供，android api預設的provider主要是是bouncy castle和openssl。
此外android api還提供了android.security和android.security.keystore（api 23新增）來管理keychain和keystore。
2.2 base64編碼算法
base64編碼算法是一種用64個字元（abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/）來表示任意二進制資料的方法。在計算機網絡發展的早期，由于“曆史原因”，電子郵件不支援非ascii碼字元，如果要傳送的電子郵件帶有非ascii碼字元（諸如中文）或者圖檔，使用者收到的電子郵件将會是一堆亂碼，是以發明了base64編碼算法。至于為何會亂碼？請大家自行google。在加解密算法中，原始的資料和加密後的資料一般也是二進制資料，為了不傳輸出錯，友善儲存或者調試代碼，一般需要對加密後的資料進行base64編碼。
android提供了base64編碼的工具類android.util.base64，可以直接使用，不用自己去實作base64編碼的算法了。
如：
開發者建議：
base64隻是一種編碼方式，并不是一種加密算法，不要使用base64來加密資料。
2.3 随機數生成器
在android加密算法中需要随機數時要使用securerandom來擷取随機數。
注意不要給securerandom設定種子。調用seeded constructor或者setseed(byte[])是不安全的。securerandom()預設使用的是dev/urandom作為種子産生器，這個種子是不可預測的。
1、不要使用random類來擷取随機數。
2、在使用securerandom時候，不要設定種子。使用以下函數設定種子都是有風險的：
2.4 hash算法
hash算法是指任意長度的字元串輸入，此算法能給出固定n比特的字元串輸出，輸出的字元串一般稱為hash值。
具有以下兩個特點：
抗碰撞性：尋找兩個不同輸入得到相同的輸出值在計算上是不可行的，需要大約
的時間去尋找到具有相同輸出的兩個輸入字元串。
不可逆：不可從結果推導出它的初始狀态。
抗碰撞性使hash算法對原始輸入的任意一點更改，都會導緻産生不同的hash值，是以hash算法可以用來檢驗資料的完整性。我們經常見到在一些網站下載下傳某個檔案時，網站還提供了此檔案的hash值，以供我們下載下傳檔案後檢驗檔案是否被篡改。
不可逆的特性使hash算法成為一種單向密碼體制，隻能加密不能解密，可以用來加密使用者的登入密碼等憑證。
1、建議使用sha-256、sha-3算法。
如使用sha-256算法對message字元串做哈希：
2、不建議使用md2、md4、md5、sha-1、ripemd算法來加密使用者密碼等敏感資訊。這一類算法已經有很多破解辦法，例如md5算法，網上有很多查詢的字典庫，給出md5值，可以查到加密前的資料。
3、不要使用哈希函數做為對稱加密算法的簽名。
4、注意：當多個字元串串接後再做hash，要非常當心。
如：字元串s，字元串t，串接做hash，記為 h (s||t)。但是有可能發生以下情況。如“builtin||securely” 和 “built||insecurely”的hash值是完全一樣的。
如何修改進而避免上述問題産生？
改為h(length(s) || s || t)或者 h(h(s)||h(t))或者h(h(s)||t)。
實際開發過程中經常會對url的各個參數，做詞典排序，然後取參數名和值串接後加上某個secret字元串，計算出hash值，作為此url的簽名，
如foo=1, bar=2, baz=3 排序後為bar=2, baz=3, foo=1，做hash的字元串為：secretbar2baz3foo1，在參數和值之間沒有分隔符，則”foo=bar”和”foob=ar”的hash值是一樣的，”foo=bar&fooble=baz”和”foo=barfooblebaz”一樣，這樣通過精心構造的惡意參數就有可能與正常參數的hash值一樣，進而騙過伺服器的簽名校驗。
2.5 消息認證算法
要確定加密的消息不是别人僞造的，需要提供一個消息認證碼（mac，message authentication code）。
消息認證碼是帶密鑰的hash函數，基于密鑰和hash函數。
密鑰雙方事先約定，不能讓第三方知道。
消息發送者使用mac算法計算出消息的mac值，追加到消息後面一起發送給接收者。
接收者收到消息後，用相同的mac算法計算接收到消息mac值，并與接收到的mac值對比是否一樣。
建議使用hmac-sha256算法，避免使用cbc-mac。
hmac-sha256例子如下：
2.6 對稱加密算法
在對稱加密算法中，資料發信方将明文（原始資料）和加密密鑰一起經過特殊加密算法處理後，使其變成複雜的加密密文發送出去。收信方收到密文後，若想解讀原文，則需要使用加密用過的密鑰及相同算法的逆算法對密文進行解密，才能使其恢複成可讀明文。在對稱加密算法中，使用的密鑰隻有一個，發收信雙方都使用這個密鑰對資料進行加密和解密，這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。
該算法的缺點是，如果一旦密鑰洩漏，那麼加密的内容将都不可信了。
1、建議使用aes算法。
2、des預設的是56位的加密密鑰，已經不安全，不建議使用。
3、注意加密模式不要使用ecb模式。ecb模式不安全，說明問題的經典的三張圖檔，如
明文是：
用ecb加密模式後：
用cbc加密模式後：
4、android 提供的aes加密算法api預設使用的是ecb模式，是以要顯式指定加密算法為：cbc或cfb模式，可帶上pkcs5padding填充。aes密鑰長度最少是128位，推薦使用256位。
2.7 非對稱加密
非對稱加密算法需要兩個密鑰：公開密鑰（publickey）和私有密鑰（privatekey）。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對資料進行加密，隻有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對資料進行加密，那麼隻有用對應的公開密鑰才能解密（這個過程可以做數字簽名）。
非對稱加密主要使用的是rsa算法。
1、注意密鑰長度不要低于512位，建議使用2048位的密鑰長度。
使用rsa進行數字簽名的算法，如：
2、使用rsa算法做加密，rsa加密算法應使用cipher.getinstance(rsa/ecb/oaepwithsha256andmgf1padding)，否則會存在重播攻擊的風險。
2.8 加密算法pbe
pbe是一種基于密碼的加密算法，其特點是使用密碼代替了密鑰，而密碼由使用者自己掌管，采用随機數雜湊多重加密等方法保證資料的安全性。
使用基于密碼的加密算法pbe時，生成密鑰時要加鹽，鹽的取值最好來自securerandom，并指定疊代次數。
（以上所有示例算法僅供參考）
幾條原則：
1、不要自己設計加密算法和協定，使用業界标準的算法。
2、對稱加密算法不要使用ecb模式，不建議使用des算法。
3、要選擇合适長度的密鑰。
4、要確定随機數生成器的種子具有足夠的資訊熵。
5、不要使用沒有消息認證的加密算法加密消息，無法防重放。
6、當多個字元串拼接後做hash，要非常當心。
7、當給算法加yan鹽取值時不要太短，不要重複。
8、使用初始化向量時iv時，iv為常量的cbc，cfb，gcm等和ecb一樣可以重放，即采用上一個消息的最後一塊密文作為下一個消息的iv，是不安全的。
9、密鑰應遵循的原則
（1）密鑰不能為常量，應随機，定期更換，如果加密資料時使用的密鑰為常量，則相同明文加密會得到相同的密文，很難防止字典攻擊。
（2）開發同學要防範密鑰寫死的毛病。
而在實際開發中，密鑰如何儲存始終是繞不過的坎？如果寫死在代碼中容易被逆向，如果放在裝置的某個檔案，也會被有經驗的破解者逆向找到，在這裡推薦阿裡聚安全的安全元件服務，其中的安全加密功能提供了開發者密鑰的安全管理與加密算法實作，保證密鑰的安全性，實作安全的加解密操作。
參考：
1、《java加密與解密的藝術》
2、《android application secure design/secure coding guidebook》