Google Tink多语言跨平台加密（一）

如果对密码学还不了解，可以先看一下现代密码学程序猿补完计划

Tikn是什么

由Google的密码学家和安全工程师联合编写的加密库。源于与Google产品团队合作的丰富经验，提供了即便没有加密经验也可以安全使用的API。

Github地址

Google Tink

优势

• 多语言跨平台，以往我们在同种开发言语下加解密还好说，但多语言甚至跨平台时就很麻烦了。例如用C#做RSA加密再用Java解密，如果没有点加密功底，绝对够你弄上好几天的。
• 另一个就是易用性，整套API结构清晰，用起来简单高效。

使用场景

• 各种开发语言混合加解密，甚至跨平台；
• 如果你的项目是Java并基于Springcloud，那么自己编写一个tink的starter真是再好不过了；
• 与你的KMS（key management systems）结合使用；

一个简单的例子

先引入tink，最新版是1.2.0；

<dependency>
  <groupId>com.google.crypto.tink</groupId>
  <artifactId>tink</artifactId>
  <version>1.2.0</version>
</dependency>

安卓可以使用Gradle引入tink；

dependencies {
  compile 'com.google.crypto.tink:tink-android:1.2.0'
}

---

• AES的加解密例子

import com.google.crypto.tink.Aead;
import com.google.crypto.tink.KeysetHandle;
import com.google.crypto.tink.aead.AeadFactory;
import com.google.crypto.tink.aead.AeadKeyTemplates;
import com.google.crypto.tink.config.TinkConfig;

import java.io.IOException;
import java.security.GeneralSecurityException;

public class TinkDemo {

    public static void main(String[] args) throws GeneralSecurityException, IOException {
        // 基于默认配置进行注册
        TinkConfig.register();
        // 测试用的明文字符串
        String plaintext = "技术学徒";
        // 生成密钥
        KeysetHandle keysetHandle = KeysetHandle.generateNew(
                AeadKeyTemplates.AES128_GCM);
        Aead aead = AeadFactory.getPrimitive(keysetHandle);

        /*
         * 加密
         * 第一个参数是plaintext（明文）
         * 第二个参数是associatedData（相关数据）
         *     可以为null，相当于一个空（零长度）字节数组。
         *     同样，解密时必须提供同样的相关数据。
         */
        byte[] ciphertext = aead.encrypt(plaintext.getBytes(), null);
        // 解密
        byte[] decrypted = aead.decrypt(ciphertext, null);

        System.out.println(new String(decrypted));
    }

}

什么是 associatedData（相关数据）？
应该被认证但未加密的数据，具有相关数据的加密确保了该数据的真实性（即，发送者是谁）和完整性（即，数据未被篡改），而不是其保密性（参见RFC 5116）
举个栗子：你要对手机号加密，那么可以将用户名作为相关数据。
明文和相关数据可以有任意长度（在0..2³²字节范围内）

我们注意到在加密之前有这么一句话：

Aead aead = AeadFactory.getPrimitive(keysetHandle);

Primitive 是什么？
Primitive 称之为原语，Tink的所有加密都是通过原语来执行的。上面代码中返回的Aead就是原语中的一种，后面的文章我会介绍更多原语（也就是更多加密类型）。
Primitive 的特点？

• 无状态（stateless），所以线程安全；
• copy-safe（参数）；
• 至少128位安全性（RSA除外）；

后续文章我会逐步深入介绍常用加密的实现方法和部分源码解读。