一、概述

  Android下的指纹识别是在Android6.0后添加的功能,因此,在实现的时候要判断用户机是否支持,然后对于开发来说,使用场景有两种,分别是本地识别和跟服务器交互;

  本地识别:在本地完成指纹的识别后,跟本地信息绑定登陆;

  后台交互:在本地完成识别后,将数据传输到服务器;

  无论是本地还是与服务器交互,都需要对信息进行加密,通常来说,与本地交互的采用对称加密,与服务器交互则采用非对称加密,下面我们来简单介绍下对称加密和非对称加密

  二、对称与非对称加密

  1.对称加密

  采用单密钥密码系统的方法,同一密钥作为加密和解密的工具,通过密钥控制加密和解密饿的指令,算法规定如何加密和解密。优点是算法公开、加密解密速度快、效率高,缺点是发送前的双方保持统一密钥,如果泄露则不安全,通常由AES、DES加密算法等;

  2.非对称加密

  非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密,这两个秘钥是公开密钥(简称公钥)和私有密钥(简称私钥),如果一方用公钥进行加密,接受方应用私钥进行解密,反之发送方用私钥进行加密,接收方用公钥进行解密,由于加密和解密使用的不是同一密钥,故称为非对称加密算法;与对称加密算法相比,非对称加密的安全性得到了很大的提升,但是效率上则低了很多,因为解密加密花费的时间更长了,所以适合数据量少的加密,通常有RSA,ECC加密算法等等

  三、指纹识别的对称加密

  首先我们判断手机是否支持指纹识别,是否有相关的传感器,是否录入了相关指纹,然后才开始对指纹做出系列的操作;

 

 fingerprintManager = FingerprintManagerCompat.from(this);
  if (!fingerprintManager.isHardwareDetected()) {
  //是否支持指纹识别
  AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(this);
  builder.setMessage("没有传感器");
  builder.setCancelable(false);
  builder.create().show();
  } else if (!fingerprintManager.hasEnrolledFingerprints()) {
  //是否已注册指纹
  AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(this);
  builder.setMessage("没有注册指纹");
  builder.setCancelable(false);
  builder.create().show();
  } else {
  try {
  //这里去新建一个结果的回调,里面回调显示指纹验证的信息
  myAuthCallback = new MyAuthCallback(handler);
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
  }

  这里初始化handle对应指纹识别完成后发送过来的消息

private void initHandler() {
    handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            switch (msg.what) {
                //识别成功                case MSG_AUTH_SUCCESS:                    setResultInfo(R.string.fingerprint_success);
                    mCancelBtn.setEnabled(false);
                    mStartBtn.setEnabled(true);
                    cancellationSignal = null;                break;
                //识别失败                case MSG_AUTH_FAILED:                setResultInfo(R.string.fingerprint_not_recognized);
                    mCancelBtn.setEnabled(false);
                    mStartBtn.setEnabled(true);
                    cancellationSignal = null;                break;
                //识别错误                case MSG_AUTH_ERROR:
                    handleErrorCode(msg.arg1);                break;
                //帮助                case MSG_AUTH_HELP:
                    handleHelpCode(msg.arg1);                break;
            }
        }
    };
}

  

对称加密的主要实现步骤如下:

  1.   新建一个KeyStore密钥库,用于存放密钥;

  2.   获取KeyGenerator密钥生成工具,生成密钥;

  3.   通过密钥初始化Cipher对象,生成加密对象CryptoObject;

  4.   调用authenticate() 方法启动指纹传感器并开始监听。

  1.新建一个KeyStore密钥库存放密钥:

 

 /**
  * 创建keystore
  * @throws Exception
  */
  public CryptoObjectHelper() throws Exception {
  KeyStore _keystore = KeyStore.getInstance(KEYSTORE_NAME);
  _keystore.load(null);
  }

  2.获取KeyGenerator密钥生成工具,生成密钥:

 

 /**
  * 获取秘钥生成器,用于生成秘钥
  * @throws Exception
  */
  public void CreateKey() throws Exception {
  KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM, 
KEYSTORE_NAME);
  KeyGenParameterSpec keyGenSpec =
  new KeyGenParameterSpec.Builder(KEY_NAME, KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | 
KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
  .setBlockModes(BLOCK_MODE)
  .setEncryptionPaddings(ENCRYPTION_PADDING)
  .setUserAuthenticationRequired(true)
  .build();
  keyGen.init(keyGenSpec);
  keyGen.generateKey();
  }

  3.通过密钥初始化Cipher对象,生成加密对象CryptoObject:

 

 /**
  * @throws Exception
  * 密码生成,递归实现
  */
  Cipher createCipher(boolean retry) throws Exception {
  Key key = GetKey();
  Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
  try {
  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE | Cipher.DECRYPT_MODE, key);
  } catch (KeyPermanentlyInvalidatedException e) {
  _keystore.deleteEntry(KEY_NAME);//删除获取的码,保留生成的密码
  if (retry) {
  createCipher(false);
  } else {
  throw new Exception("Could not create the cipher", e);
  }
  }
  return cipher;
  }

  4.调用authenticate() 方法启动指纹传感器并开始监听:

  

CryptoObjectHelper cryptoObjectHelper = new CryptoObjectHelper();
  if (cancellationSignal == null) {
  cancellationSignal = new CancellationSignal();
  }
  fingerprintManager.authenticate(cryptoObjectHelper.buildCryptoObject(), 
0,
  cancellationSignal, myAuthCallback, null);

  最后我们在回调的类中监听指纹识别的结果:

 

 public class MyAuthCallback extends 
FingerprintManagerCompat.AuthenticationCallback {
  private Handler handler = null;
  public MyAuthCallback(Handler handler) {
  super();
  this.handler = handler;
  }
  /**
  * 验证错误信息
  */
  @Override
  public void onAuthenticationError(int errMsgId, CharSequence errString) 
{
  super.onAuthenticationError(errMsgId, errString);
  if (handler != null) {
  handler.obtainMessage(Constant.MSG_AUTH_ERROR, errMsgId, 
0).sendToTarget();
  }
  }
  /**
  * 身份验证帮助
  */
  @Override
  public void onAuthenticationHelp(int helpMsgId, CharSequence helpString) 
{
  super.onAuthenticationHelp(helpMsgId, helpString);
  if (handler != null) {
  handler.obtainMessage(Constant.MSG_AUTH_HELP, helpMsgId, 
0).sendToTarget();
  }
  }
  /**
  * 验证成功
  */
  @Override
  public void 
onAuthenticationSucceeded(FingerprintManagerCompat.AuthenticationResult result) 
{
  super.onAuthenticationSucceeded(result);
  if (handler != null) {
  handler.obtainMessage(Constant.MSG_AUTH_SUCCESS).sendToTarget();
  }
  }
  /**
  * 验证失败
  */
  @Override
  public void onAuthenticationFailed() {
  super.onAuthenticationFailed();
  if (handler != null) {
  handler.obtainMessage(Constant.MSG_AUTH_FAILED).sendToTarget();
  }
  }
  }

  好了,上面一直讲的是对称加密以实现指纹识别;

  接下来写了一个使用指纹进行登录的demo及封装(这里没有使用加密..):

  我们先来看下我总结的指纹登录流程

  

这里写图片描述



  指纹识别一定会有成功、失败等各种情况,所以先定义一个回调监听

 

 /**
  * Description: 指纹识别回调
  * Created by jia on 2017/11/27.
  * 人之所以能,是相信能
  */
  public interface FingerListener {
  /**
  * 开始识别
  */
  void onStartListening();
  /**
  * 停止识别
  */
  void onStopListening();
  /**
  * 识别成功
  * @param result
  */
  void onSuccess(FingerprintManager.AuthenticationResult result);
  /**
  * 识别失败
  */
  void onFail(boolean isNormal,String info);
  /**
  * 多次识别失败 的 回调方法
  * @param errorCode
  * @param errString
  */
  void onAuthenticationError(int errorCode, CharSequence errString);
  /**
  * 识别提示
  */
  void onAuthenticationHelp(int helpCode, CharSequence helpString);
  }

  1、先封装了指纹工具类

  private FingerprintManager manager;
  private KeyguardManager mKeyManager;
  private CancellationSignal mCancellationSignal;
  //回调方法
  private FingerprintManager.AuthenticationCallback mSelfCancelled;
  private Context mContext;
  private FingerListener listener;

  指纹识别相关管理类当然是必须的了。

  2、初始化它们

  

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
  manager = (FingerprintManager) 
mContext.getSystemService(Context.FINGERPRINT_SERVICE);
  mKeyManager = (KeyguardManager) 
mContext.getSystemService(Context.KEYGUARD_SERVICE);
  mCancellationSignal = new CancellationSignal();
  initSelfCancelled();
  }

  3、初始化系统的识别回调

  

private void initSelfCancelled() {
  mSelfCancelled = new FingerprintManager.AuthenticationCallback() {
  @Override
  public void onAuthenticationError(int errorCode, CharSequence errString) 
{
  // 多次指纹密码验证错误后,进入此方法;并且,不能短时间内调用指纹验证
  listener.onAuthenticationError(errorCode, errString);
  }
  @Override
  public void onAuthenticationHelp(int helpCode, CharSequence helpString) 
{
  listener.onAuthenticationHelp(helpCode, helpString);
  }
  @Override
  public void 
onAuthenticationSucceeded(FingerprintManager.AuthenticationResult result) {
  listener.onSuccess(result);
  }
  @Override
  public void onAuthenticationFailed() {
  listener.onFail(true, "识别失败");
  }
  };
  }

  4、开始识别

  

/**
  * 开始监听识别
  */
  public void startListening(FingerListener listener) {
  this.listener = listener;
  if (ActivityCompat.checkSelfPermission(mContext, 
Manifest.permission.USE_FINGERPRINT) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
  listener.onFail(false, "未开启权限");
  return;
  }
  if (isFinger() == null) {
  listener.onStartListening();
  manager.authenticate(null, mCancellationSignal, 0, mSelfCancelled, 
null);
  } else {
  listener.onFail(false, isFinger());
  }
  }

  注意:ActivityCompat.checkSelfPermission必须在开始识别前执行,否则编译环境会报错...

  5、取消识别

 

 /**
  * 停止识别
  */
  public void cancelListening() {
  if (mCancellationSignal != null) {
  mCancellationSignal.cancel();
  listener.onStopListening();
  }
  }
  同时也少不了各种情况的判断
  /**
  * 硬件是否支持
  *
  * 返回null则可以进行指纹识别
  * 否则返回对应的原因
  *
  * @return
  */
  public String isFinger() {
  //android studio 上,没有这个会报错
  if (ActivityCompat.checkSelfPermission(mContext, 
Manifest.permission.USE_FINGERPRINT) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
  //android studio 上,没有这个会报错
  if (ActivityCompat.checkSelfPermission(mContext, 
Manifest.permission.USE_FINGERPRINT) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
  return "没有指纹识别权限";
  }
  //判断硬件是否支持指纹识别
  if (!manager.isHardwareDetected()) {
  return "没有指纹识别模块";
  }
  //判断 是否开启锁屏密码
  if (!mKeyManager.isKeyguardSecure()) {
  return "没有开启锁屏密码";
  }
  //判断是否有指纹录入
  if (!manager.hasEnrolledFingerprints()) {
  return "没有录入指纹";
  }
  }
  return null;
  }
  /**
  * 检查SDK版本
  *
  * @return
  */
  public boolean checkSDKVersion() {
  if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
  return true;
  }
  return false;
  }

  看下效果图

  开启指纹登录

  

这里写图片描述



  登录识别

  

这里写图片描述

 好了,指纹识别大概是这样了。