Android SHA1演算法：如何保護你的應用程序和數據安全

隨著智能手機和移動設備的普及，越來越多的人開始使用移動應用程序，為保障用戶數據的安全，安全技術成為各個移動互聯網公司研究的重點之一。在移動應用的安全中，SHA-1演算法是常用的加密方式之一。本文將會介紹什麼是SHA-1演算法，以及如何在安卓應用程序中應用SHA-1演算法來保護用戶數據的安全。

一、什麼是SHA-1演算法

SHA全稱為Secure Hash Algorithm（安全散列演算法），是一種被廣泛使用的密碼學哈希函數，可用於數據加密和簽名等。SHA演算法系列由美國國家安全局（NSA）開發，用來保護隨機性信息。

其中，SHA-1是SHA演算法的第一代，SHA-1的輸入和輸出都是160位16進位數，也就是20位元組。其核心思想是將明文按照一定格式進行填充，並做相應運算，最終得到一個唯一的、不可逆的加密值。

由於SHA-1演算法被證明存在安全漏洞，有一定的碰撞風險，因此撤回了NIST的認證，不再推薦使用。但在安卓系統中SHA-1仍被使用於數字簽名和安全連接。

二、如何在安卓應用程序中應用SHA-1演算法

1. SHA-1演算法實現

以下是使用Java實現SHA-1演算法的代碼示例：

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();
    }
}

以上代碼會生成一個包含輸入數據的SHA-1散列值字元串。

2. 應用場景1：數字簽名

數字簽名是一種數字認證的方式，可以保證數據傳輸的完整性和不可抵賴性。在數字簽名中，SHA-1常被用來計算文件或數據的哈希值。

以下是使用SHA-1演算法進行數字簽名的代碼示例：

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();
    }
}

以上代碼會返回輸入文件的SHA-1散列值。

3. 應用場景2：安全連接

在安卓應用程序的網路請求中，使用SSL/TLS來建立安全連接是常見做法。在建立安全連接的過程中，SHA-1演算法被用來計算證書的數字指紋。

以下是使用SHA-1演算法計算數字指紋的代碼示例：

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();
    }
}

以上代碼會返回輸入證書的SHA-1數字指紋。

三、總結

本文介紹了SHA-1演算法的概念以及在安卓應用程序中應用SHA-1演算法的方式，包括數字簽名和安全連接的使用方法。SHA-1演算法雖然存在安全漏洞，但仍然被廣泛應用於數字簽名和安全連接等領域，開發者可根據自身業務需求合理使用。