我正在使用 Firebase 实时数据库制作聊天应用程序。我知道 Firebase 非常安全（前提是您的规则是正确的），但我自己可以阅读使用我的应用程序的人的所有聊天记录。
我想阻止这种情况，为此我需要一种解密和加密方法。我尝试使用凯撒的解密，但在这个过程中失败了。
String encrypt(String talk, int key){
for(int i=0;i<talk.length;i++)
//can't think of how to proceed from here
我想知道这里有没有实现凯撒加密的方法，如果没有，我应该使用哪种其他加密？
【问题讨论】：
标签： java android firebase encryption firebase-realtime-database
凯撒密码实际上不是“密码”，也不是任何使用该词的加密。它实际上是一组 25 种不同的编码。根据定义，编码不是加密，也不安全。如果您正在寻找在生产中使用的解决方案，Caesar Cipher 绝对不是。破解是微不足道的，根本不提供安全性。
您应该做的是明确定义您要保护自己免受的威胁模型和攻击向量。从这里开始，您应该咨询具有实际密码学经验的人，为您发现的问题设计解决方案。
不过，您可能不会这样做，从来没有人这样做过，他们认为自己知道得更清楚。如果您决定不这样做，至少要花时间学习一些基本的密码学概念。
这里有一些 Java 代码，来自我的 own repository here，它演示了使用给定密码加密和解密字符串的安全方法：
public class SecureCompatibleEncryptionExamples {
private final static String ALGORITHM_NAME = "AES/GCM/NoPadding";
private final static int ALGORITHM_NONCE_SIZE = 12;
private final static int ALGORITHM_TAG_SIZE = 128;
private final static int ALGORITHM_KEY_SIZE = 128;
private final static String PBKDF2_NAME = "PBKDF2WithHmacSHA256";
private final static int PBKDF2_SALT_SIZE = 16;
private final static int PBKDF2_ITERATIONS = 32767;
public static String encryptString(String plaintext, String password) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, NoSuchPaddingException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
// Generate a 128-bit salt using a CSPRNG.
SecureRandom rand = new SecureRandom();
byte[] salt = new byte[PBKDF2_SALT_SIZE];
rand.nextBytes(salt);
// Create an instance of PBKDF2 and derive a key.
PBEKeySpec pwSpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, PBKDF2_ITERATIONS, ALGORITHM_KEY_SIZE);
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(PBKDF2_NAME);
byte[] key = keyFactory.generateSecret(pwSpec).getEncoded();
// Encrypt and prepend salt.
byte[] ciphertextAndNonce = encrypt(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), key);
byte[] ciphertextAndNonceAndSalt = new byte[salt.length + ciphertextAndNonce.length];
System.arraycopy(salt, 0, ciphertextAndNonceAndSalt, 0, salt.length);
System.arraycopy(ciphertextAndNonce, 0, ciphertextAndNonceAndSalt, salt.length, ciphertextAndNonce.length);
// Return as base64 string.
return Base64.getEncoder().encodeToString(ciphertextAndNonceAndSalt);
}
public static String decryptString(String base64CiphertextAndNonceAndSalt, String password) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, NoSuchPaddingException {
// Decode the base64.
byte[] ciphertextAndNonceAndSalt = Base64.getDecoder().decode(base64CiphertextAndNonceAndSalt);
// Retrieve the salt and ciphertextAndNonce.
byte[] salt = new byte[PBKDF2_SALT_SIZE];
byte[] ciphertextAndNonce = new byte[ciphertextAndNonceAndSalt.length - PBKDF2_SALT_SIZE];
System.arraycopy(ciphertextAndNonceAndSalt, 0, salt, 0, salt.length);
System.arraycopy(ciphertextAndNonceAndSalt, salt.length, ciphertextAndNonce, 0, ciphertextAndNonce.length);
// Create an instance of PBKDF2 and derive the key.
PBEKeySpec pwSpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, PBKDF2_ITERATIONS, ALGORITHM_KEY_SIZE);
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(PBKDF2_NAME);
byte[] key = keyFactory.generateSecret(pwSpec).getEncoded();
// Decrypt and return result.
return new String(decrypt(ciphertextAndNonce, key), StandardCharsets.UTF_8);
}
public static byte[] encrypt(byte[] plaintext, byte[] key) throws InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
// Generate a 96-bit nonce using a CSPRNG.
SecureRandom rand = new SecureRandom();
byte[] nonce = new byte[ALGORITHM_NONCE_SIZE];
rand.nextBytes(nonce);
// Create the cipher instance and initialize.
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_NAME);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), new GCMParameterSpec(ALGORITHM_TAG_SIZE, nonce));
// Encrypt and prepend nonce.
byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext);
byte[] ciphertextAndNonce = new byte[nonce.length + ciphertext.length];
System.arraycopy(nonce, 0, ciphertextAndNonce, 0, nonce.length);
System.arraycopy(ciphertext, 0, ciphertextAndNonce, nonce.length, ciphertext.length);
return ciphertextAndNonce;
}
public static byte[] decrypt(byte[] ciphertextAndNonce, byte[] key) throws InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException {
// Retrieve the nonce and ciphertext.
byte[] nonce = new byte[ALGORITHM_NONCE_SIZE];
byte[] ciphertext = new byte[ciphertextAndNonce.length - ALGORITHM_NONCE_SIZE];
System.arraycopy(ciphertextAndNonce, 0, nonce, 0, nonce.length);
System.arraycopy(ciphertextAndNonce, nonce.length, ciphertext, 0, ciphertext.length);
// Create the cipher instance and initialize.
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_NAME);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), new GCMParameterSpec(ALGORITHM_TAG_SIZE, nonce));
// Decrypt and return result.
return cipher.doFinal(ciphertext);
}
}
【讨论】：
您可以在客户端上生成一些加密密钥，例如基于用户的凭据，并将其安全地存储在那里（即在 KeyStore 中或使用其他方法，具体取决于您的最小 SDK 版本）。然后在发送/接收时使用加密密钥和 AES（或任何其他标准）加密/解密消息。
【讨论】：
您可以使用 Caesar 的加密，但要在接收方解密消息，您还必须将 key 存储在 Firebase 中。
但是你可以让它自己无法理解，使用rand() 获取key 并在存储它之前对其进行任何数学运算，这也是随机的。
这看起来确实很难，但事实并非如此。凯撒加解密的代码长这样：
private String encryptMessage(String talk, int k){
// make the string encrypted before sending to the database
k = k % 26 + 26;
StringBuilder encoded = new StringBuilder();
for (char i : talk.toCharArray()) {
if (Character.isLetter(i)) {
if (Character.isUpperCase(i)) {
encoded.append((char) ('A' + (i - 'A' + k) % 26 ));
}
else {
encoded.append((char) ('a' + (i - 'a' + k) % 26 ));
}
}
else {
encoded.append(i);
}
}
return encoded.toString();
}
private String decryptMessage(String m, int key){
// make string readable on the receiver's device
return encryptMessage(m,26-key);
}
【讨论】：