鴻蒙NEXT開發中如何確保使用 PersistentStorage 儲存的資料安全？

威哥爱编程發表於2024-12-06
鴻蒙

大家好，我是 V 哥，在鴻蒙 NEXT 開發中，我們會使用 PersistentStorage 來儲存一些資料，那問題來了，如何確保使用 PersistentStorage 儲存的資料安全呢，今天的內容來聊一聊這個話題。

首先，確保PersistentStorage儲存的資料安全，我們可以考慮以下這些方面：

  1. 資料加密：

    • 靜態資料加密：對儲存在磁碟上的資料進行加密，防止資料洩露。即使資料儲存的物理裝置被非法訪問，也無法獲取到明文資料。
    • 動態資料加密：對在記憶體中處理的資料進行加密，確保資料在傳輸過程中的安全性。動態資料加密能夠防止資料在記憶體中被竊取或篡改。
    • 透明資料加密（TDE）：在不改變應用邏輯的情況下，對資料庫檔案進行加密。TDE能夠保護資料在儲存層的安全，同時減少對應用層的影響。

  2. 訪問控制：

    • 行級與列級訪問控制：根據使用者或角色的需求，精細控制對資料庫表中行和列的訪問許可權。這種細粒度的訪問控制有助於保護敏感資料，防止資料洩露。

  3. 安全審計策略：

    • 操作日誌記錄：記錄所有對資料庫的訪問和操作行為，包括登入、查詢、修改等。操作日誌有助於事後追溯和分析，發現潛在的安全問題和違規行為。
    • 安全審計與分析：定期分析資料庫操作日誌，識別潛在的安全風險。透過安全審計，可以及時發現並應對異常行為或潛在威脅。

  4. 應急響應策略：

    • 制定應急預案：包括資料洩露、攻擊事件等的處理流程。應急預案應明確責任分工、處置步驟和恢復措施，確保在發生安全事件時能夠迅速響應和恢復。

  5. 資料完整性檢查：

    • 實施資料完整性檢查策略，定期驗證儲存資料的完整性。可以採用雜湊演算法計算資料的雜湊值，並與預先儲存的雜湊值進行比較，或者使用資料校驗和技術。例如，對於備份資料，在每次備份完成後計算備份檔案的雜湊值並記錄下來，在恢復資料或進行資料驗證時，再次計算雜湊值並與記錄值對比，如果不一致則說明資料可能存在損壞或被篡改的情況。

  6. 定期測試備份：

    • 僅僅擁有備份策略並不足夠，定期測試備份資料的完整性和可恢復性至關重要。這確保在真正需要時，資料能夠被成功恢復。

  7. 合規性和加密：

    • 根據業務所在地的法律法規，合理配置加密和資料處理策略，確保符合GDPR、HIPAA等資料保護法規的要求。

說了這麼理論，下面 V 哥在實際使用場景中是這麼做的。

為了確保使用 PersistentStorage 儲存的資料安全，我們可以採取以下措施：

1. 資料加密

對於敏感資料，如使用者登入資訊，我們可以在儲存前對其進行加密處理。以下是一個示例程式碼，展示如何在 HarmonyOS 中使用 PersistentStorage 儲存加密後的資料：

// 引入加密庫，例如使用CryptoJS
import CryptoJS from 'crypto-js';

// 加密資料
function encryptData(data) {
  const key = 'your-secret-key'; // 替換為你的金鑰
  return CryptoJS.AES.encrypt(data, key).toString();
}

// 解密資料
function decryptData(encryptedData) {
  const key = 'your-secret-key'; // 替換為你的金鑰
  const bytes = CryptoJS.AES.decrypt(encryptedData, key);
  return bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}

// 持久化儲存加密後的資料
PersistentStorage.persistProp('encryptedInfo', encryptData('敏感資料'));

@Entry
@Component
struct Index {
  @StorageLink('encryptedInfo') encryptedInfo: string = '';

  build() {
    Column() {
      Text('解密後的資料：' + decryptData(this.encryptedInfo))
        .fontSize(20);
    }
  }
}

2. 資料完整性檢查

我們可以在儲存和讀取資料時，使用雜湊演算法來驗證資料的完整性。以下是一個示例程式碼：

// 引入雜湊演算法庫，例如使用CryptoJS
import CryptoJS from 'crypto-js';

// 計算資料的雜湊值
function calculateHash(data) {
  return CryptoJS.SHA256(data).toString();
}

// 儲存資料及其雜湊值
PersistentStorage.persistProp('dataWithHash', {
  data: '需要儲存的資料',
  hash: calculateHash('需要儲存的資料')
});

@Entry
@Component
struct Index {
  @StorageLink('dataWithHash') dataWithHash: { data: string, hash: string } = { data: '', hash: '' };

  build() {
    // 驗證資料完整性
    const isDataIntact = calculateHash(this.dataWithHash.data) === this.dataWithHash.hash;
    Column() {
      Text('資料完整性驗證：' + (isDataIntact ? '透過' : '失敗'))
        .fontSize(20);
    }
  }
}

3. 定期測試備份

定期測試備份資料的完整性和可恢復性，確保在需要時能夠成功恢復資料。以下是一個示例程式碼，展示如何定期測試備份：

// 假設我們有一個備份函式
function backupData() {
  // 備份資料到安全位置，例如雲端儲存
}

// 定期測試備份
function testBackupRestore() {
  // 從備份中恢復資料
  // 驗證恢復的資料是否完整
}

// 設定計劃任務，定期執行備份和測試恢復
setInterval(backupData, 86400000); // 每天備份一次
setInterval(testBackupRestore, 604800000); // 每週測試恢復一次

透過上述措施，我們可以確保使用 PersistentStorage 儲存的資料安全，減少資料洩露和篡改的風險。

接下來，咱們再結合一個實際使用場景，來看一下 PersistentStorage 的使用。

業務場景案例

我們要開發一個記事本應用，使用者可以新增筆記，並且希望這些筆記在應用重啟後依然存在。為了確儲存儲的資料安全，我們將對筆記內容進行加密，並在每次儲存筆記時驗證資料的完整性。

來看一下完整的實現程式碼

記事本應用，使用者可以新增筆記，並且希望筆記內容在應用重啟後依然存在。

// 引入加密庫，例如使用CryptoJS
import CryptoJS from 'crypto-js';

// 加密資料
function encryptData(data) {
  const key = 'your-secret-key'; // 替換為你的金鑰
  return CryptoJS.AES.encrypt(data, key).toString();
}

// 解密資料
function decryptData(encryptedData) {
  const key = 'your-secret-key'; // 替換為你的金鑰
  const bytes = CryptoJS.AES.decrypt(encryptedData, key);
  return bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}

// 計算資料的雜湊值
function calculateHash(data) {
  return CryptoJS.SHA256(data).toString();
}

// 持久化儲存加密後的資料及其雜湊值
function saveNote(notes) {
  const encryptedNotes = notes.map(note => ({
    ...note,
    content: encryptData(note.content)
  }));
  PersistentStorage.persistProp('notes', JSON.stringify(encryptedNotes));
}

// 從持久化儲存中讀取加密資料
function loadNotes() {
  const encryptedNotesStr = PersistentStorage.getProp('notes') || '[]';
  const encryptedNotes = JSON.parse(encryptedNotesStr);
  return encryptedNotes.map(note => ({
    ...note,
    content: decryptData(note.content)
  }));
}

@Entry
@Component
struct NoteApp {
  private notes: Note[] = [];

  @State
  private newNoteContent: string = '';

  build() {
    Column() {
      // 載入筆記
      this.notes = loadNotes();

      // 顯示筆記列表
      this.notes.map((note, index) => {
        Text(note.title).fontSize(20).margin(10);
        Text(note.content).fontSize(16).margin(10);
      });

      // 新增筆記的輸入框
      Input({
        placeholder: "Enter note title",
        value: this.newNoteContent,
        onValueChanged: (value) => {
          this.newNoteContent = value;
        }
      })
      .width('100%')
      .height(50)
      .margin(10);

      // 新增筆記按鈕
      Button('Add Note')
        .onClick(() => {
          const newNote: Note = {
            id: Date.now().toString(),
            title: this.newNoteContent,
            content: 'New note content' // 這裡可以替換為實際的筆記內容
          };
          this.notes.push(newNote);
          saveNote(this.notes); // 儲存筆記
          this.newNoteContent = ''; // 清空輸入框
        })
        .width('100%')
        .height(50)
        .margin(10);
    }
  }
}

interface Note {
  id: string;
  title: string;
  content: string;
}

解釋一下程式碼

  1. 資料加密：

    • 我們使用 CryptoJS 庫對筆記內容進行加密。encryptData 函式接受明文資料並返回加密後的字串。decryptData 函式則用於解密資料。
    • 在 saveNote 函式中，我們將筆記陣列中的每個筆記內容進行加密，然後使用 PersistentStorage.persistProp 方法將加密後的筆記陣列儲存到本地。

  2. 資料完整性檢查：

    • 我們使用 calculateHash 函式計算筆記內容的雜湊值，以驗證資料的完整性。在這個示例中，我們沒有直接在程式碼中實現完整性檢查，但你可以擴充套件 loadNotes 函式來驗證每個筆記內容的雜湊值是否匹配，以確保資料未被篡改。

  3. 持久化儲存：

    • 使用 PersistentStorage.persistProp 方法將加密後的筆記資料儲存到本地，這樣即使應用重啟，筆記資料也不會丟失。

  4. 載入和顯示筆記：

    • 在 build 方法中，我們首先呼叫 loadNotes 函式載入儲存的筆記資料，然後將其顯示在介面上。

  5. 新增筆記：

    • 使用者可以透過輸入框輸入筆記標題，並點選“Add Note”按鈕新增筆記。新新增的筆記會被加密並儲存到本地。

上面這個程式碼實現，我們確保了記事本應用中的筆記資料在儲存時是加密的，從而提高了資料的安全性。同時，透過持久化儲存，筆記資料能夠在應用重啟後依然存在。

最後

確保使用 PersistentStorage 儲存的資料安全，減少資料洩露和篡改的風險，是我們在實際開發中必須要思考的問題，今天的內容就講到這裡，關注威哥愛程式設計，共建鴻蒙生態，一起學鴻蒙呀。

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