„AndroidKeyStore“ klaviatūros sprendimas, sudužęs konkrečiuose įrenginiuose, sugenda

Derinimo „AndroidKeyStore“ klavišų „KeypairGenerator“ problemos

„Android Development“ kyla su nemaža iššūkių dalimi, ypač kai susiduriama su saugos funkcijomis, tokiomis kaip „AndroidKeyStore “. Viena iš labiausiai varginančių klausimų, su kuriais susiduria kūrėjai, yra „KeypairGenerator“ katastrofa , kuris įvyksta nedidelėje procentinėje įrenginių procentinėje dalyje, nepaisant to, kad daugumoje kitų dirba nepriekaištingai. 🔐

Įsivaizduokite tai: jūs išbandėte savo programą daugiau nei 20 įrenginių, ir viskas atrodo tobula. Tačiau staiga keli vartotojai praneša paslaptingos avarijos Generuodami RSA raktą. Klaidų žurnalai nurodo į „java.security.providerexception`“, palikdami jums subraižyti galvą. 🤯

Atlikę tyrimą, jūs pastebite, kad paveikti vartotojai dažnai naudojasi „OnePlus“ įrenginiuose, kuriuose veikia „Android 7.1“ , nors ir kiti įrenginiai taip pat parodo problemą. Ieškodami internete, jūs suklupote prie panašių ataskaitų, bet jokių konkrečių sprendimų. Tai daro dar sudėtingesnę tai, kad problema yra konkrečiai įrenginiui , todėl sunku atkurti ir derinti.

Šiame straipsnyje mes išskaidysime pagrindinę šios problemos priežastį, ištirsime galimus sprendimus ir pateiksime praktinius sprendimus, kad jūsų programa veiktų sklandžiai visiems vartotojams. Nesvarbu, ar esate patyręs „Android“ kūrėjas, ar pirmą kartą sprendžiate šią problemą, šis vadovas padės jums naršyti „AndroidKeyStore“ derinimo sudėtingumą . 🚀

„AndroidKeyStore“ raktų kartos ir klaidų tvarkymo supratimas

Dirbdami su „AndroidKeyStore “, kūrėjai siekia saugiai kurti ir valdyti kriptografinius raktus. Pateiktas scenarijus inicijuoja RSA raktų porą , kuri paprastai naudojama šifravimui ir iššifravimui. Metodas „KeypairGenerator.getInstance“ („RSA“, „AndroidKeyStore“) yra labai svarbus, nes jis užtikrina, kad raktas būtų saugiai saugomas įrenginio klaviatūroje, o ne prieinamas paprastame tekste. Šis metodas yra būtinas norint apsaugoti neskelbtinus duomenis, tokius kaip vartotojo autentifikavimo žetonai arba užšifruoti pranešimai 🔐.

Tačiau kai kurie įrenginiai patiria „KeStoreException“ generuodami raktų porą. Scenarijus tai sušvelnina įgyvendindamas atsarginį mechanizmą. Jei pradinė klavišo karta nepavyksta, ji bando antrinį metodą, naudodamas ne raktų RSA raktą. Šis alternatyvus požiūris užtikrina, kad programa ir toliau veiktų, net jei saugaus saugojimo metodas susiduria su problemomis. Šis klaidų tvarkymas yra labai svarbus norint išlaikyti sklandų vartotojo patirtį ir užkirsti kelią avarijoms, ypač kai reikia bendrauti su įvairiais „Android“ gamintojais ir OS versijomis 📱.

Kitas svarbus scenarijaus aspektas yra „.SetEncryptionPaddings (KeyProperties.encryphyPing_padding_rsa_oaep)` naudojimas. Tai užtikrina, kad šifravimas laikosi optimalaus asimetrinio šifravimo apmušalo (OAEP) standarto, kuris padidina saugumą, palyginti su tradiciniais padėjimo metodais. Vykdydamas „KeyProperties.digest_sha256“, scenarijus dar labiau sustiprina šifravimo mechanizmą, todėl jis tampa atsparesnis potencialioms atakoms. Pasirinkimas SHA-256 yra ypač svarbus, nes senesni virškinimo algoritmai, tokie kaip SHA-1, nebelaikomi saugiais 🔍.

Realaus pasaulio programose saugus raktų saugojimas naudojamas tokiuose scenarijuose kaip biometrinis autentifikavimas , skaitmeniniai parašai ir saugūs ryšių protokolai. Praktinis pavyzdys būtų „Android“ bankininkystės programa, kuri prieš siunčiant juos per tinklą užšifruoja jautrius vartotojo kredencialus. Užtikrindama, kad raktai būtų saugiai generuojami ir saugomi, programa neleidžia potencialiems „Man-in-the-Middle“ atakoms ir neteisėtai prieigai. Ši geriausia praktika yra labai svarbi nustatant saugumo standartus ir užtikrinant duomenų apsaugos taisyklių laikymąsi , pavyzdžiui, GDPR ir PCI DSS 🔒.

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.spec.RSAKeyGenParameterSpec;
import javax.security.auth.x500.X500Principal;
import android.security.keystore.KeyGenParameterSpec;
import android.security.keystore.KeyProperties;
public class KeyStoreHelper {
    public static KeyPair generateRSAKeyPair() {
        try {
            KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", "AndroidKeyStore");
            KeyGenParameterSpec keyGenParameterSpec = new KeyGenParameterSpec.Builder("myKey",
                    KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
                    .setCertificateSubject(new X500Principal("CN=myKey"))
                    .setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA256)
                    .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_RSA_OAEP)
                    .build();
            keyPairGenerator.initialize(keyGenParameterSpec);
            return keyPairGenerator.generateKeyPair();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.KeyStoreException;
import javax.security.auth.x500.X500Principal;
import android.security.keystore.KeyGenParameterSpec;
import android.security.keystore.KeyProperties;
public class SecureKeyManager {
    public static KeyPair getSecureKeyPair() {
        try {
            return generateKeyPair();
        } catch (KeyStoreException e) {
            System.out.println("KeyStore error: " + e.getMessage());
            return fallbackKeyPair();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
    private static KeyPair generateKeyPair() throws Exception {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", "AndroidKeyStore");
        KeyGenParameterSpec spec = new KeyGenParameterSpec.Builder("backupKey",
                KeyProperties.PURPOSE_SIGN | KeyProperties.PURPOSE_VERIFY)
                .setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA256)
                .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_RSA_OAEP)
                .build();
        keyPairGenerator.initialize(spec);
        return keyPairGenerator.generateKeyPair();
    }
    private static KeyPair fallbackKeyPair() {
        try {
            KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
            keyPairGenerator.initialize(2048);
            return keyPairGenerator.generateKeyPair();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

„KeyStore“ suderinamumas ir konkrečiam įrenginiui būdingi problemos

Vienas didžiausių iššūkių, susijusių su „AndroidKeyStore “, yra nenuoseklus elgesys skirtinguose įrenginių gamintojuose ir „Android“ versijose. Nors klaviatūros API yra skirta suteikti vieningą saugos sistemą, programinės įrangos diegimo variantai gali sukelti klaidų, tokių kaip liūdnai pagarsėjęs , nesugebėjo gauti X.509 viešojo rakto formos . Kai kurie įrenginiai, ypač senesni modeliai ar tie, kurie turi pasirinktinius ROM, gali nevisiškai palaikyti reikiamas kriptografines operacijas, todėl generuojant raktų poras 🔍, atsiranda gedimų.

Norėdami sumažinti šią riziką, kūrėjai turėtų įdiegti įrenginių patikrinimus ir prireikus pateikti alternatyvius šifravimo metodus. Pavyzdžiui, tikrinus „Android“ API lygį , ir gamintojo išsami informacija prieš bandant „KeygeStore“ operacijas gali padėti nustatyti probleminius įrenginius. Be to, registravimo klaidos ir ataskaitų siuntimas į „Backend“ serverį gali padėti nustatyti su avarijomis susijusius modelius. Pavyzdžiui, bankininkystės programa turėtų užtikrinti patikimą raktų valdymą , kad būtų išvengta autentifikavimo gedimų vartotojams tam tikruose įrenginiuose 📱.

Kitas veiksmingas būdas yra naudoti aparatūros užtikrintą apsaugą , jei įmanoma. Šiuolaikiniai „Android“ įrenginiai dažnai apima patikimą vykdymo aplinką (TEE) , kurie teikia saugias, klastojamas atsparias kriptografines operacijas. Užtikrindami, kad klaviatūros klavišai būtų paremti aparatine įranga, gali pagerinti tiek našumą , tiek saugumą , sumažinant programinės įrangos pagrįstų gedimų tikimybę. Tačiau tais atvejais, kai aparatinės įrangos užtikrinta sauga nėra prieinama, norint išlaikyti funkcionalumą, reikia įdiegti atsarginę kriptografiją .