Android Keystore 对称加密的最大明文大小？

Question

我想使用Android Keystore 对大型（多 MB）数据文件进行对称 AES 加密。

我编写的演示代码将使用 Keystore 加密/解密多 KB 文件，但是当文件大小变得太大时，它开始下降。此最大大小因设备而异，范围从 ~80KB 到 ~1MB。在我测试过的每台 Android-M 设备（包括模拟器）上，似乎都有一个最大尺寸，超过该尺寸后加密将失败。

当它失败时，它会默默地失败——但是密文大小通常比它应该的小很多（当然不能被解密）。

由于它在多个设备中如此普遍，要么我做错了什么（很可能！），要么在 Keystore 中可以加密的内容存在某种未记录的限制。

我在 Github 上编写了一个演示应用程序来显示问题（here，特别是 this file）。您可以运行应用程序 gui 以手动使问题发生，或运行仪器测试以使其发生。

任何有关此问题的文档的帮助或指针将不胜感激！

作为参考，我正在生成对称密钥like this：

KeyGenerator keyGenerator  = KeyGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES, "AndroidKeyStore");
keyGenerator.init(
        new KeyGenParameterSpec.Builder(KEY_ALIAS, KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT|KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
                .setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_GCM)
                .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_NONE)
                .build()
);
SecretKey key = keyGenerator.generateKey();

SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance(key.getAlgorithm(), "AndroidKeyStore");
KeyInfo keyInfo= (KeyInfo)factory.getKeySpec(key, KeyInfo.class);
logger.debug("isInsideSecureHardware: {}", keyInfo.isInsideSecureHardware());

我正在加密like this：

KeyStore keyStore= KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore");
keyStore.load(null);
KeyStore.SecretKeyEntry keyEntry= (KeyStore.SecretKeyEntry)keyStore.getEntry(KEY_ALIAS, null);

Cipher cipher= getCipher();
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyEntry.getSecretKey());
GCMParameterSpec params= cipher.getParameters().getParameterSpec(GCMParameterSpec.class);

ByteArrayOutputStream byteStream= new ByteArrayOutputStream();
DataOutputStream dataStream= new DataOutputStream(byteStream);

dataStream.writeInt(params.getTLen());
byte[] iv= params.getIV();
dataStream.writeInt(iv.length);
dataStream.write(iv);

dataStream.write(cipher.doFinal(plaintext));

更新：

根据user2481360 和Artjom B. 的建议，我更改为在明文进入密码like this 时将其分块：

ByteArrayInputStream plaintextStream= new ByteArrayInputStream(plaintext);
final int chunkSize= 4*1024;
byte[] buffer= new byte[chunkSize];
while (plaintextStream.available() > chunkSize) {
    int readBytes= plaintextStream.read(buffer);
    byte[] ciphertextChunk= cipher.update(buffer, 0, readBytes);
    dataStream.write(ciphertextChunk);
}
int readBytes= plaintextStream.read(buffer);
byte[] ciphertextChunk= cipher.doFinal(buffer, 0, readBytes);
dataStream.write(ciphertextChunk);

这似乎解决了密文完全错误的问题。我现在可以使用非常大的纯文本大小。

但是，根据大小，有时数据不会往返。例如，如果我使用 1MB，则往返明文最后会丢失几个字节。但如果我使用 1MB+1B，它会起作用。我对AES/GCM 的理解是，输入明文不必具有特殊大小（与块长度对齐等）。

Answer 1

将数据切成小块，然后调用update，当它到达最后一块时调用doFinal