Android SHA1算法：如何保护你的应用程序和数据安全

随着智能手机和移动设备的普及，越来越多的人开始使用移动应用程序，为保障用户数据的安全，安全技术成为各个移动互联网公司研究的重点之一。在移动应用的安全中，SHA-1算法是常用的加密方式之一。本文将会介绍什么是SHA-1算法，以及如何在安卓应用程序中应用SHA-1算法来保护用户数据的安全。

一、什么是SHA-1算法

SHA全称为Secure Hash Algorithm（安全散列算法），是一种被广泛使用的密码学哈希函数，可用于数据加密和签名等。SHA算法系列由美国国家安全局（NSA）开发，用来保护随机性信息。

其中，SHA-1是SHA算法的第一代，SHA-1的输入和输出都是160位16进制数，也就是20字节。其核心思想是将明文按照一定格式进行填充，并做相应运算，最终得到一个唯一的、不可逆的加密值。

由于SHA-1算法被证明存在安全漏洞，有一定的碰撞风险，因此撤回了NIST的认证，不再推荐使用。但在安卓系统中SHA-1仍被使用于数字签名和安全连接。

二、如何在安卓应用程序中应用SHA-1算法

1. SHA-1算法实现

以下是使用Java实现SHA-1算法的代码示例：

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class SHA1 {
    public static String SHA1(String input) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest mDigest = MessageDigest.getInstance("SHA1");
        byte[] result = mDigest.digest(input.getBytes());
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            sb.append(Integer.toString((result[i] & 0xff) + 0x100, 16).substring(1));
        }
        return sb.toString();
    }
}

以上代码会生成一个包含输入数据的SHA-1散列值字符串。

2. 应用场景1：数字签名

数字签名是一种数字认证的方式，可以保证数据传输的完整性和不可抵赖性。在数字签名中，SHA-1常被用来计算文件或数据的哈希值。

以下是使用SHA-1算法进行数字签名的代码示例：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.security.MessageDigest;

public class DigitalSignature {
    public static String getFileSHA1(String filePath) {
        MessageDigest digest = null;
        FileInputStream in = null;
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = 0;
        try {
            digest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            in = new FileInputStream(filePath);
            while ((len = in.read(buffer, 0, 1024)) != -1) {
                digest.update(buffer, 0, len);
            }
            in.close();
            return bytesToHexString(digest.digest());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
    
    private static String bytesToHexString(byte[] bytes) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            String hex = Integer.toHexString(bytes[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                sb.append('0');
            }
            sb.append(hex);
        }
        return sb.toString();
    }
}

以上代码会返回输入文件的SHA-1散列值。

3. 应用场景2：安全连接

在安卓应用程序的网络请求中，使用SSL/TLS来建立安全连接是常见做法。在建立安全连接的过程中，SHA-1算法被用来计算证书的数字指纹。

以下是使用SHA-1算法计算数字指纹的代码示例：

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.cert.CertificateEncodingException;
import java.security.cert.X509Certificate;

public class CertificateSHA1 {
    public static String getCertificateSHA1Fingerprint(X509Certificate cert) throws NoSuchAlgorithmException, CertificateEncodingException {
        MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
        byte[] der = cert.getEncoded();
        md.update(der);
        byte[] digest = md.digest();
        return byte2hex(digest);
    }

    private static String byte2hex(byte[] bytes) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(bytes.length * 2);
        for (byte b : bytes) {
            sb.append(String.format("%02x", b));
        }
        return sb.toString();
    }
}

以上代码会返回输入证书的SHA-1数字指纹。

三、总结

本文介绍了SHA-1算法的概念以及在安卓应用程序中应用SHA-1算法的方式，包括数字签名和安全连接的使用方法。SHA-1算法虽然存在安全漏洞，但仍然被广泛应用于数字签名和安全连接等领域，开发者可根据自身业务需求合理使用。