我正在开发一个应用程序来测试 Android 设备的签名功能。我的应用程序非常简单： 它生成一个密钥 -> 对用户输入的文本进行签名 -> 显示签名
总体来说没有任何问题。有一天，我试图找出 Android Keystore 支持哪些哈希函数，特别是 StrongBox。
这就是我尝试过的：
1. 给定 SHA 函数列表（SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512、NONE），只有 SHA-256 在模拟器上工作，该模拟器根据本部分工作Android 文档：https://source.android.com/docs/security/features/keystore/features
这是有道理的：即使 StrongBox 在模拟器上未激活，它仍然遵循文档。
2. 然后我用 StrongBox 检查了实际手机上的 ECDSA 哈希。 （三星 Galaxy S21 5G） 支持的哈希算法有 SHA1、SHA256、SHA385、SHA512，甚至没有，由于某种原因，唯一不支持的算法（MD5 除外）：SHA224
那时我就有疑问了。为什么这样？我在 AOSP 中也没有找到任何与此相关的原因或文章。
我承认我的代码可能很糟糕，（我对密码学还很陌生），这就是为什么下面你会找到我使用的函数：
对于 ECDSA 密钥生成：
@RequiresApi(Build.VERSION_CODES.R)
private fun generateKeyPair() {
try {
val keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(
KeyProperties.KEY_ALGORITHM_EC, "AndroidKeyStore"
)
val parameterSpec = KeyGenParameterSpec.Builder(
"biometricKeyAlias",
KeyProperties.PURPOSE_SIGN or KeyProperties.PURPOSE_VERIFY
)
.setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA256)
.setUserAuthenticationRequired(true)
.setUserAuthenticationParameters(0, KeyProperties.AUTH_BIOMETRIC_STRONG)
.setAttestationChallenge("attestation_challenge".toByteArray())
.setIsStrongBoxBacked(true)
.build()
keyPairGenerator.initialize(parameterSpec)
val keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair()
publicKey = keyPair.public
Log.d("MainActivity", "Key pair generated successfully")
} catch (e: java.lang.Exception) {
Log.e("MainActivity", "Key pair generation failed", e)
}
}
与 ECDSA 签约：
@RequiresApi(Build.VERSION_CODES.S)
private fun handleButtonClick() {
generateKeyPair()
try {
val keyStore = KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore")
keyStore.load(null)
val privateKey = keyStore.getKey("biometricKeyAlias", null) as? PrivateKey
val signature = Signature.getInstance("SHA256withECDSA")
signature.initSign(privateKey)
val cryptoObject = BiometricPrompt.CryptoObject(signature)
currentAuthContext = AuthContext.SIGN_DATA
biometricPrompt.authenticate(
promptInfo,
cryptoObject
) // Pass the CryptoObject here
} catch (e: Exception) {
Log.e("MainActivity", "Error setting up signature: ${e.localizedMessage}")
}
}
对于 RSA 我做了同样的事情，只是添加了一个填充
.setSignaturePaddings(KeyProperties.SIGNATURE_PADDING_RSA_PKCS1)再次，对于每个摘要函数，签名均已成功生成，但 SHA224 除外：RSA 和 ECDSA 的签名操作期间出现错误
Keystore operation failed如果有人想检查我的代码修订版，请随意探索https://github.com/VKrivkov/BSP--Offline-Payments-/blob/main/BiometricRSA/app/src/main/java/com /示例/生物识别/MainActivity.kt
PS：为了简单起见，每个操作都在主活动中完成。
我相应地改变了这里的值：
而不是
.setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA256)我写
.setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA1).setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA512)而不是
val signature = Signature.getInstance("SHA256withECDSA")我写
val signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA")val signature = Signature.getInstance("SHA512withECDSA")我问的原因 - 为什么只有 SHA224？对我来说完全是无稽之谈。我不需要 SHA224，只是想告诉自己。文档对此保持沉默（或者我只是盲目的），所以我想知道，这是一个取决于手机制造商的东西，还是其他东西？
SHA-224之所以不被实现支持，可能是因为它没有太多用处。 SHA-224 与 SHA-256 相同；唯一的区别是它以不同的初始值开始，并将输出大小削减为 224 位。因此，除了将输出值与 SHA-256 生成的初始（最左边）值分开之外，它没有比 SHA-256 提供任何优势。
它的主要用途是对具有 224 个密钥大小的 ECDSA 执行哈希，因为它与字段大小完全匹配。然而，大小低于 256 位的曲线不提供 128 位的安全性。同样，哈希算法也不提供 128 位的“抗冲突性”。对于数字签名来说，抗冲突性是最重要的。因此，P-224（或不同名称的 secp224r1 曲线）和 SHA-224 仅为签名生成提供 112 位安全性。
说实话，我也没有看到 SHA-384 有多大用处。对我来说，192 位的安全性没有多大意义，并且只有当您将哈希值重新用于另一个签名或应用程序时，域分离问题才会成为问题。在这种情况下，您也可能只使用单个哈希两次并遇到完全相同的问题。特别是使用 SHA-384 与 RSA PKCS#1、OAEP 或 PSS 填充没有任何
意义：签名或密文大小保持不变，并且您需要执行相同的甚至更多操作（对于 MGF1）在 OAEP 或 PSS 中）以获得较低的安全性。我对此进行了测试，SHA-512 的性能明显更好，没有任何缺点。 请注意，SHA-512/224 和 SHA-512/256 也是由 NIST 定义的，但它们可能不受支持。定义它们是因为它们在 64 位机器上提供比 SHA-256 稍好的性能。不过，现在许多智能手机和台式机 CPU 都具有 SHA-256 加速功能，因此不再需要加速。因此，SHA-224
不是。 有关 SHA-224 有用性（或缺乏）的更多信息，请访问 密码学网站
。