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Android Keystoreシステムはどのように保護できますか？

Androidのドキュメント http://developer.Android.com/training/articles/keystore.html を読みますが、詳細が不足しています...

アプリケーションがAndroidKeyStoreを使用してキー（対称または非対称）を生成する場合。

そのキーストアからキーを抽出できますか？

別のアプリケーション（AppB）がAppAによって生成されたキーにアクセスできますか？

キーを紛失する可能性があるのはどの場合ですか？デバイスの出荷時設定へのリセットのみですか？

ありがとう。

androidandroid-keystore
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Anas EL HAJJAJI

通常の KeyStore ファイルまたは Android KeyStore Provider を使用できます。

キーストア（API 1）

KeyStoreファイルを作成する必要があり、それにアクセスするためのシークレットを管理する必要もあります。この秘密は非常に敏感であり、攻撃者から隠すことは困難です。個人的にはAndroidシステムにその責任を委任することを好みます。そのため、次のソリューションよりもこのソリューションを選択しません。

Android KeyStoreプロバイダー（API 18）

このAPIを使用して、Androidでのファイルとシークレットの管理のすべての重い作業を委任します。 OS自体がロック画面PINコード、パスワード、パターン、その他の変数から取得したパスワードを保存するため、パスワードを使用する必要はありません。

デバイスに安全なハードウェアが組み込まれている場合、キーはそこに保存されます（例：Trusted Execution Environment（TEE））。 KeyInfo＃isInsideSecureHardware（） メソッドをチェックして、キーがそこに保存されているかどうかを確認できます。このハードウェアメカニズムは、アプリが侵害されたLinuxカーネルで実行された場合に、追加の保護を提供します。

さらに、Android 9（APIレベル28）以降、 StrongBox Keymaster APIが、セキュアなチップ（Google Pixel 3のTitan Mなど）を含むデバイス用に導入されました。 Android 28以降で実行している場合は、 setIsStrongBoxBacked（boolean） メソッドを呼び出して、Androidに使用することを通知するだけです。デバイスで利用できる場合は、前述のTEEソリューションは許容可能ですが、セキュアエレメント（SE）を使用するこのメカニズムは、セキュリティを目的として設計された異なるハードウェア（CPU、メモリ、ストレージなど）に基づいているため、最も安全なメカニズムです。

ここでは、サポートされている場合、StrongBoxを使用して自己署名証明書とキーペアを作成する簡単な例を示します。

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
    KeyPairGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_RSA, "AndroidKeyStore")
        .apply {
            val certBuilder = KeyGenParameterSpec.Builder(alias, KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT)
                .setKeyValidityStart(keyValidityStart)
                .setKeyValidityEnd(keyValidityEnd)
                .setCertificateSerialNumber(BigInteger.valueOf(1L))
                .setCertificateSubject(X500Principal("CN=MyCompany"))

            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.P) {
                initialize(
                    certBuilder
                        .setIsStrongBoxBacked(true) /* Enable StrongBox */
                        .build()
                )
            } else {
                initialize(certBuilder.build())
            }
        }
        .also {
            val keyPair = it.generateKeyPair()
            ...
        }
}

あなたの質問に関して：

そのキーストアからキーを抽出できますか？

それらの両方を使用すると、アプリは PrivateKey を取得し、これがあなたの意味する場合はそれを使用できます。

別のアプリケーション（AppB）がAppAによって生成されたキーにアクセスできますか？

KeyStoreプロバイダーソリューションを使用すると、各アプリはKeyStoreインスタンスまたはエイリアスにのみアクセスできます。代わりに、別のアプリがファイルにアクセスできる場合、通常のキーストアを使用して、攻撃を試みる可能性があります。

どちらの場合、鍵を失う可能性がありますか？デバイスの出荷時設定へのリセットのみですか？

アプリを削除すると、アプリのKeyStoreプロバイダーインスタンスが消去されます。ただし、 Androidの厄介なバグ （Android 5より前に一般的）のため、ユーザーがロック画面のパターンをパスワードに変更したり、単に削除したりすると、パターン、キーストアは完全に破損します。ユーザーがAndroidの設定から「Clear credentials」を実行した場合も同様です。代わりに従来のKeyStoreを使用すると、それを外部ストレージに保存して、デバイスの出荷時設定へのリセット後も保持できます。ただし、前述のように、プロバイダーよりも安全性は低くなります。

私はいくつかの面で間違っているかもしれませんが、これは私が学んだことであり、私は私の経験を共有しました。これがあなたに役立つことを願っています。

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GoRoS