EncryptedSharedPreferences: bu nima, API va undan qanday foydalanish

EncryptedSharedPreferences nima?

EncryptedSharedPreferences — androidx.security.crypto paketidagi sinf bo'lib, AndroidX Security 1.0.0 (2019) da taqdim etilgan. SharedPreferences interfeysini amalga oshiradi, lekin barcha yozish operatsiyalari (putString, putInt, putBoolean va h.k.) ma'lumotlarni oldindan shifrlaydi, o'qish operatsiyalari esa qaytarishdan oldin ularni deshifrlaydi.

Oddiy SharedPreferences muammosi

Standart SharedPreferences ma'lumotlarni ilova katalogidagi XML faylida saqlaydi (/data/data/package/shared_prefs/). Fayl shifrlanmagan — qurilmaga root kirishi yoki zaxira nusxani tahlil qilishda barcha ma'lumotlar oddiy XML sifatida o'qiladi. Autentifikatsiya tokenlari, API kalitlari, foydalanuvchining shaxsiy ma'lumotlari tajovuzkor uchun mavjud bo'ladi.

EncryptedSharedPreferences bu muammoni kutubxona darajasida hal qiladi: ma'lumotlar diskka yozilishidan oldin shifrlanadi va o'qiyotganda deshifrlanadi. Dasturchi kriptografik funktsiyalarni qo'lda chaqirishi shart emas — API oddiy SharedPreferences bilan bir xil qoladi.

Tarix va versiyalar

AndroidX Security kutubxonasi v1.0.0 2019 yil dekabrda chiqarilgan. EncryptedSharedPreferences Cipher + SharedPreferences orqali qo'lda shifrlash bilan eskirgan yondashuvni almashtirdi. Hozirgi barqaror versiya — 1.1.0-alpha06 (2024), API 19+ ni qo'llab-quvvatlaydi. Kutubxona Jetpack tarkibiga kiradi va qo'shimcha ruxsatlarni talab qilmaydi.

Google Security Blog (2024) ma'lumotlariga ko'ra, EncryptedSharedPreferences bulut orqali sinxronizatsiyani talab qilmaydigan maxfiy ilova sozlamalarini saqlash uchun tavsiya etilgan usuldir. Murakkabroq stsenariylar uchun SQLCipher orqali shifrlash bilan Room taklif qilinadi.

EncryptedSharedPreferences qanday ishlaydi?

EncryptedSharedPreferences ikki darajali shifrlash sxemasidan foydalanadi: asosiy kalit (Master Key) Android Keystore da saqlanadi va ma'lumotlarni shifrlash uchun hosila kalitlar ishlatiladi. Bu Keystore himoyasi va simmetrik shifrlash samaradorligining kombinatsiyasidir.

Shifrlash sxemasi: AES-256 GCM + SIV

Qiymatlar uchun AES-256 GCM (Galois/Counter Mode) ishlatiladi — autentifikatsiyalangan shifrlash rejimi (AEAD), ma'lumotlarning maxfiyligi va yaxlitligini ta'minlaydi. Kalitlar (parametr nomlari) uchun AES-256 SIV (RFC 5297) qo'llaniladi — mazmunini ochmasdan kalit bo'yicha qidirish uchun zarur bo'lgan deterministik shifrlash.

Har bir fayl EncryptedSharedPreferences shifrlangan kalit-qiymat juftliklarini o'z ichiga oladi. Fayl tuzilishi: avval metama'lumotlar bilan sarlavha (versiya, kalit identifikatori), keyin shifrlangan yozuvlar ro'yxati. Fayl haqiqiy XML emas va matn muharrirlarida o'qilmaydi.

MasterKey va KeyStore

MasterKey sinfi Android Keystore da saqlanadigan 256-bitli asosiy kalitni yaratish va boshqarish uchun javobgardir. MasterKey.Builder sozlash imkonini beradi: saqlash turi (Keystore yoki dasturiy), biometriya bilan himoya, kalitning amal qilish muddati. Odatiy bo'lib, asosiy kalit Android Keystore da AES/GCM/NoPadding algoritmi bilan yaratiladi.

import androidx.security.crypto.MasterKey
import androidx.security.crypto.EncryptedSharedPreferences

fun getEncryptedPrefs() {
    val masterKey = MasterKey.Builder(context)
        .setKeyScheme(MasterKey.AES256_GCM_SPEC)
        .build()

    val prefs = EncryptedSharedPreferences.create(
        context,
        "secure_prefs",
        masterKey,
        EncryptedSharedPreferences.PrefKeyEncryptionScheme.AES256_SIV,
        EncryptedSharedPreferences.PrefValueEncryptionScheme.AES256_GCM
    )
}

Shifrlashni sozlash

EncryptedSharedPreferences.create besh parametrni qabul qiladi: kontekst, fayl nomi, asosiy kalit, kalitlar uchun shifrlash sxemasi va qiymatlar uchun shifrlash sxemasi. Sxemalarni tanlash samaradorlik va himoya darajasiga ta'sir qiladi.

Kalitlarni shifrlash sxemalari

AES256_SIV — deterministik shifrlash: bir xil kalitlar har doim bir xil shifrlangan matnni beradi. Bu kalit bo'yicha qidirish uchun zarur (SharedPreferences.getX(key)). Kamchilik: tajovuzkor takrorlanuvchi shifr matnlaridan qaysi kalitlar ishlatilayotganini aniqlashi mumkin. AES256_SIV2 — qo'shimcha randomizatsiya bilan takomillashtirilgan versiya.

Qiymatlar uchun AES256_GCM ishlatiladi. GCM har bir qiymatga 12 baytli IV (boshlang'ich vektor) va 16 baytli autentifikatsiya belgisini qo'shadi. Bu maxfiylik (hech kim qiymatni o'qiy olmaydi) va autentifikatsiyani (hech kim aniqlanmasdan qiymatni o'zgartira olmaydi) ta'minlaydi.

Asosiy kalitning biometrik himoyasi

MasterKey.Builder da setUserAuthenticationRequired(true) metodi Keystore dan asosiy kalitni olishdan oldin biometrik tasdiqlashni talab qiladi. Bu qo'shimcha daraja qo'shadi: ilova qulfi ochilgan qurilmada ishlasa ham, tajovuzkor Face ID yoki Touch ID siz EncryptedSharedPreferences ni o'qiy olmaydi.

Muhim: setUserAuthenticationRequired bilan asosiy kalit foydalanuvchi biometriyani o'zgartirgan yoki o'chirgan holda mavjud bo'lmaydi. KeyPermanentlyInvalidatedException ni boshqarish va ma'lumotlar migratsiyasi bilan yangi asosiy kalit yaratish kerak.

fun createBiometricKey(): MasterKey {
    return MasterKey.Builder(context)
        .setKeyScheme(MasterKey.AES256_GCM_SPEC)
        .setUserAuthenticationRequired(true)
        .setRequestStrongBoxBacked(true)
        .build()
}

fun writeSecureToken(token: String) {
    try {
        prefs.edit().putString("auth_token", token).apply()
    } catch (e: KeyPermanentlyInvalidatedException) {
        // Biometriya o'zgardi — kalitni qayta yaratish kerak
    }
}

Kotlin da foydalanish namunasi

Kotlin da Android ilovasida EncryptedSharedPreferences integratsiyasining to'liq namunasini ko'rib chiqaylik. androidx.security:security-crypto kutubxonasi Gradle orqali qo'shiladi.

Bog'liqlikni qo'shish

build.gradle (app) fayliga qo'shing: implementation “androidx.security:security-crypto:1.1.0-alpha06”. Kotlin loyihalari uchun qo'shimcha ravishda kotlin-stdlib talab qilinadi. MasterKey ni boshlash bir marta, odatda Application.onCreate yoki DI konteyneri orqali amalga oshiriladi.

Ma'lumotlarni o'qish va yozish

EncryptedSharedPreferences namunasi yaratilgandan keyin API oddiy SharedPreferences dan farq qilmaydi. edit() Editor ni qaytaradi, barcha metodlar (putString, getString, putBoolean, getBoolean) o'xshash ishlaydi. Farq faqat ichki: ma'lumotlar yozishda shifrlanadi va o'qishda deshifrlanadi.

class AuthRepository(context: Context) {
    private val prefs = createEncryptedPrefs(context)

    fun saveCredentials(login: String, password: String) {
        prefs.edit()
            .putString("login", login)
            .putString("password", password)
            .apply()
    }

    fun getToken(): String? {
        return prefs.getString("auth_token", null)
    }

    fun clearAll() {
        prefs.edit().clear().apply()
    }
}

Oddiy SharedPreferences dan migratsiya

Mavjud ma'lumotlarni himoyalanmagan SharedPreferences dan EncryptedSharedPreferences ga migratsiya qilish uchun: eski fayldan barcha ma'lumotlarni o'qing, yangi EncryptedSharedPreferences yarating, barcha ma'lumotlarni yozing, eski faylni o'chiring. Google o'rnatilgan migratorni ta'minlamaydi — dasturchi uni o'zi amalga oshiradi.

Oddiy SharedPreferences bilan solishtirish

SharedPreferences va EncryptedSharedPreferences o'rtasidagi tanlov saqlanadigan ma'lumotlarning turiga bog'liq. Interfeys sozlamalari (mavzu, til, saralash) uchun oddiy SharedPreferences yetarli. Maxfiy ma'lumotlar (tokenlar, parollar, kalitlar) uchun EncryptedSharedPreferences majburiydir.

Samaradorlik

EncryptedSharedPreferences kriptografik operatsiyalar tufayli oddiydan sekinroq. Bitta satr qiymatini yozish ~5-15 ms davom etadi (ma'lumotlar hajmi va AES apparat tezlashuviga bog'liq). O'qish — 2-5 ms. Ko'pchilik ilovalar uchun bu sezilmaydi, lekin paket operatsiyalarida (migratsiya, tiklash) commit() o'rniga apply() dan foydalanish kerak.

Xavfsizlik

Oddiy SharedPreferences hech qanday kriptografik himoyani ta'minlamaydi: XML fayli root kirishiga ega har qanday jarayon yoki adb backup orqali o'qilishi mumkin. EncryptedSharedPreferences ma'lumotlarni ilova darajasida shifrlaydi va asosiy kalit Android Keystore da apparat himoyasi (StrongBox) imkoniyati bilan saqlanadi.

EncryptedSharedPreferences ni qachon tanlash kerak

EncryptedSharedPreferences dan saqlash uchun foydalaning: OAuth refresh token, tashqi xizmatlar uchun API kalitlari, foydalanuvchining email yoki telefon raqami, maxfiy ilova sozlamalari (PIN, autentifikatsiya bayroqlari). Biometrik ma'lumotlar yoki katta hujjatlarni saqlash uchun EncryptedSharedPreferences mos emas — EncryptedFile yoki SQLCipher bilan Room dan foydalaning.

Umumiy qoida: agar ma'lumotlar sizib chiqishi foydalanuvchiga yoki biznesga zarar keltirsa — EncryptedSharedPreferences dan foydalaning. Agar ma'lumotlar faqat kosmetik bo'lsa (mavzu, til, saralash) — oddiy SharedPreferences. EncryptedSharedPreferences ni darhol joriy qilish mantiqan to'g'ri, refaktoring qilmasdan: mavjud loyihada almashtirish migratsiya va eski shifrlanmagan ma'lumotlarni qayta ishlashni talab qiladi.

Unutmangki, EncryptedSharedPreferences ma'lumotlarni faqat diskda himoya qiladi — ilova ishlayotgan vaqtda emas. Agar tajovuzkor jarayon xotirasiga kirish imkoniga ega bo'lsa, deshifrlangan ma'lumotlar ushlanishi mumkin. Qo'shimcha himoyadan foydalaning: kodni xiralashtirish uchun ProGuard/DexGuard.