CN109063519A - Android密码安全输入键盘 - Google Patents

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王山
任家亮
冯文龙
宋超
高俊
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    • G06F21/82—Protecting input, output or interconnection devices
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了Android密码安全输入键盘，涉及Android安全键盘技术领域。本发明包括配置层、解析层、绘制层、键盘内容提供层、事件处理层、加密层、接口层。本发明通过调用系统getWindow().setFlag()方法并更改系统参数禁止截屏的动作，避免第三方通过截屏的方式获取输入的内容；通过控件EditText中重写setText方法，使得text内容为加密占位符，避免输入内容时回显导致输入内同的泄露；通过so库采用random随机算法产生内容键内容序列同时绘制层获取内容键内容序列绘制安全键盘，保证安全键盘的动态随机生成；按键输入内容采用对内加密和对外加密两种加密方式，提高了安全键盘的安全性。

Description

Android密码安全输入键盘
技术领域
本发明属于Android安全键盘技术领域，特别是涉及Android密码安全输入键盘。
背景技术
Android平台的系统键盘或者是基于系统键盘的自定义键盘在某些方面存在安全风险；具体包括如下：
1、连续截屏：在输入密码等重要信息时，第三方可以通过截屏的方式，获得整个输入过程的连续的屏幕像素信息，通过对这些像素信息的分析获取输入的内容。
2、获取回显：系统键盘在输入过程中会在输入框中显示输入的内容，即使设置了“密码模式”，也会存在回显，别人有可能通过回显获取到输入的内容。
3、第三方替换：系统键盘在使用过程中可能被第三方替换；一旦被替换，那用户输入的内容将完全被别人监控。
4、监听输入内容：系统键盘的keyCode是固定的，每次按键都会发出固定的事件，第三方可以通过拦截系统事件监听键盘输入内容。系统键盘的按键排布是固定的，知道点击位置就可以推算出按键，从而监听输入内容。
5、内容明文存储：系统键盘输入的内容是以明文存储的，第三方通过dump内存的形式可以轻松获取键盘的输入内容。
本发明致力于研发一种Android密码安全输入键盘，用于解决现有系统键盘存在连续截屏、获取回显、第三方替换、监听输入内容、内容明文存储导致系统键盘安全隐患的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供Android密码安全输入键盘，通过调用系统getWindow().setFlag()方法更改系统参数禁止截屏同时重写控件EditText中setText方法使得text内容为加密占位符，避免采用回显和连续截屏获取键盘输入信息；通过自定义控件绘制键盘View和自定义控件EditText接口并重写控件EditText的onFocusChange和onTouchEvent函数控制系统键盘隐藏，避免系统键盘被第三方替换；通过so库采用random随机算法产生内容键内容序列实现随机键盘，避免第三方监听输入内容导致的信息安全问题；按键输入内容采用对内加密和对外加密两种加密方式，避免第三方通过dump内存的形式获取输入内容；解决了现有系统键盘存在连续截屏、获取回显、第三方替换、监听输入内容、内容明文存储导致系统键盘安全隐患的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为Android密码安全输入键盘，包括：配置层、解析层、绘制层、键盘内容提供层、事件处理层、加密层、接口层；其中：
所述配置层，采用json动态布局技术构件键盘；
一种类型的所述键盘对应一个json配置文件；所述json配置文件包括keyboard标签、rows标签、keys标签三层标签；所述keyboard标签中包含若干rows标签；所述rows标签包含若干keys标签；其中：
所述keyboard标签用于定义键盘布局；所述rows标签用于定义一行按键；所述keys标签用于定义按键；
所述解析层，用于解析json配置文件并生成与按键一一对应的RectBean对象；所述RectBean对象定义按键轮廓、按键类型、按键code；
所述绘制层，获取解析层按键轮廓数据并绘制按键轮廓；所述绘制层根据键盘内容提供层提供的键盘内容序列绘制按键显示内容；
所述键盘内容提供层产生内容键内容序列；
所述事件处理层，负责接收并处理用户的touch事件；
所述接口层，提供给第三方的安全键盘接口。
优选地，所述json配置文件定义按键的类型、大小和间隔比例；所述键盘的类型包括数字类型、字母类型、符号类型；所述keys标签定义按键的type和keyCode；所述按键的type包括输入型按键和功能型按键；任意所述功能型按键对应特定的keyCode；所述输入型按键keyCode均相同且区别功能型按键的keyCode。
优选地，所述解析层解析json配置文件文件时，通过WindowManage查询设备屏幕宽度，再根据json配置文件中按键比例、按键排布推算按键的位置、真实宽高和间距适配设备屏幕。
优选地，所述按键显示内容的绘制包括功能键绘制、内容键绘制；其中：
所述功能键绘制包括绘制层从键盘内容提供层获取功能键的按键code并根据按键code绘制功能键图标；
所述内容键绘制包括绘制层从键盘内容提供层获取内容键内容序列并根据内容键内容序列对应绘制内容键图标。
优选地，所述键盘内容提供层包括功能键内容提供、内容键内容提供；其中
所述功能键内容提供包括键盘内容提供层从功能键对应的RectBean对象中获取按键code；
所述内容键内容提供包括从so库中获取内容键内容序列；
所述so库采用random随机算法产生内容键内容序列；对所述内容键内容随机序列进行AES加密产生密文并将密文存储到so库；所述AES加密的密钥均采用random随机算法生成。
优选地，所述事件处理层根据touch事件产生的坐标确认触发按键；若所述按键为功能键，则执行对应功能；若所述触发按键为内容键，则触发按键在内容键集合中的索引，所述so库解析加密存储的内容键内容序列并根据索引获取触发按键内容。
优选地，所述触发按键内容采用对内加密和对外加密两种加密方式；其中：
所述对内加密采用所述AES加密产生密文；所述AES加密的密钥均采用random随机算法生成；所述对外加密的加密函数和密钥由用户配置。
优选地，其特征在于，所述接口层自定义控件EditText接口并重写控件EditText的onFocusChange和onTouchEvent函数控制系统键盘隐藏；所述控件EditText中重写setText方法，使得text内容为加密占位符。
优选地，其特征在于，所述第三方设备调用安全键盘时通过调用系统的getWindow().setFlag()方法更改系统参数禁止截屏的动作。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过调用系统getWindow().setFlag()方法并更改系统参数禁止截屏的动作，避免第三方通过截屏的方式获取输入的内容，保证键盘输入过程的安全；
2、本发明通过控件EditText中重写setText方法，使得text内容为加密占位符，避免输入内容时回显导致输入内同的泄露，提高安全键盘输入过程的安全性；
3、本发明通过接口层自定义控件EditText接口并重写控件EditText的onFocusChange和onTouchEvent函数控制系统键盘隐藏，避免系统键盘在使用过程中被第三方替换进而监听用户输入内容的情况，间接提高了安全键盘的安全性；
4、本发明通过so库采用random随机算法产生内容键内容序列同时绘制层获取内容键内容序列绘制安全键盘，保证安全键盘的动态随机生成，避免通过监听键盘点击位置推算键盘输入内容，提高安全键盘在使用过程中的安全性；
5、本发明通过按键输入内容采用对内加密和对外加密两种加密方式同时对外加密采用默认加密方式或用户自定义加密、对内加密采用随机算法产生密文形式的AES加密，避免第三方通过dump内存的方式获取键盘的输入内容，大大提高输入内容的存储安全性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中安全键盘的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为Android密码安全输入键盘，包括：配置层、解析层、绘制层、键盘内容提供层、事件处理层、加密层、接口层；其中：
配置层，采用json动态布局技术构件键盘；通过绘制自定义View的方式实现，避免使用系统键盘的敏感接口，如dispatchKeyEvent,onKey等函数，提高安全键盘的安全性。
一种类型的键盘对应一个json配置文件；json配置文件包括keyboard标签、rows标签、keys标签三层标签；keyboard标签中包含若干rows标签；rows标签包含若干keys标签；其中：
keyboard标签用于定义键盘布局；rows标签用于定义一行按键；keys标签用于定义按键；
解析层，用于解析json配置文件并生成与按键一一对应的RectBean对象；RectBean对象定义按键轮廓、按键类型、按键code；RecyBean对象用于界面绘制，它定义了一个按键的坐标和外边框，这里定义的是按键的轮廓，并不涉及到按键的显示内容，即使暴露出去也不存在安全风险；
绘制层，获取解析层按键轮廓数据并绘制按键轮廓；绘制层根据键盘内容提供层提供的键盘内容序列绘制按键显示内容；
键盘内容提供层产生内容键内容序列；
事件处理层，负责接收并处理用户的touch事件；
接口层，提供给第三方的安全键盘接口。
其中，json配置文件定义按键的类型、大小和间隔比例；键盘的类型包括数字类型、字母类型、符号类型；配置文件是根据键盘类型进行划分，包含数字类型、字母类型、符号类型三种配置文件；keys标签定义按键的type和keyCode；按键的type包括输入型按键和功能型按键；任意功能型按键对应特定的keyCode；输入型按键keyCode均相同且区别功能型按键的keyCode；此外，如果某个按键的宽高比较特殊，也可以在这一层重新定义覆盖通用宽高，并且还可以定义marginLeft和marginRight调接边距。
其中，解析层解析json配置文件文件时，通过WindowManage查询设备屏幕宽度，再根据json配置文件中按键比例、按键排布推算按键的位置、真实宽高和间距适配设备屏幕。
其中，按键显示内容的绘制包括功能键绘制(如删除键、空格键、切换键)、内容键绘制；其中：
功能键绘制包括绘制层从键盘内容提供层获取功能键的按键code并根据按键code绘制功能键图标；
内容键绘制包括绘制层从键盘内容提供层获取内容键内容序列并根据内容键内容序列对应绘制内容键图标。
其中，键盘内容提供层包括功能键内容提供、内容键内容提供；其中
功能键内容提供包括键盘内容提供层从功能键对应的RectBean对象中获取按键code；
内容键内容提供包括从so库中获取内容键内容序列；
so库采用random随机算法产生内容键内容序列；内容键内容序列的生成是支持随机和不随机两种模式的，比如用户希望数字键盘随机而字母键盘不随机，就可以通过参数来控制；对内容键内容随机序列进行AES加密产生密文并将密文存储到so库；AES加密的密钥均采用random随机算法生成。
其中，事件处理层根据touch事件产生的坐标确认触发按键；若按键为功能键，则执行对应功能；若触发按键为内容键，则触发按键在内容键集合中的索引，so库解析加密存储的内容键内容序列并根据索引获取触发按键内容；事件处理层负责接受并处理用户的touch事件，每一次touch事件产生x、y坐标，根据坐标计算出点击的按键序号，再根据序号去键盘提供者查询点击的按键值，这个值并不会直接明文返回，而是以密文的形式保存。如果点击的按键是功能型按键，则执行对应的功能函数，比如删除一位、切换大小写、切换符号。
其中，触发按键内容采用对内加密和对外加密两种加密方式；其中：
对内加密采用AES加密产生密文；AES加密的密钥均采用random随机算法生成；对外加密的加密函数和密钥由用户配置；在安全键盘整个工作过程中，常驻内存都不会有明文形式的按键信息，所有的输入都是以加密形式保存。
其中，其特征在于，接口层自定义控件EditText接口并重写控件EditText的onFocusChange和onTouchEvent函数控制系统键盘隐藏；控件EditText中重写setText方法，使得text内容为加密占位符；接口层是最终对外提供给第三方集成键盘的；安全键盘提供了两种接入方式，一种是使用封装好的SecurityEditText，这也是推荐方式，使用极其简单，并且api很少，不需要考虑和系统键盘的冲突行为。另一种接入方式是使用SecurityKeyboard，这种方式需要自己处理和系统键盘的弹出冲突。
其中，第三方设备调用安全键盘时通过调用系统的getWindow().setFlag()方法更改系统参数禁止截屏的动作。
请参阅图1所示，安全键盘流程图：
当用户点击输入框时，监测第三方设备是否在root环境下；若是，则给出风险提示；同时在输入时设有方截屏和方复制粘贴处理；
弹出安全键盘时，解析层按键盘类型加载json配制文件；so库根据键盘类型生成内容键内容序列；内容键内容提供层提供内容键内容序列和功能键的按键code；绘制层根据内容键内容序列、按键code对应绘制图标；同时so库对内容键内容序列加密存储；
用户点击输入时，事件处理层传递用户触发按键位置信息至so库；so库根据按键位置信息匹配获取到按键对应密文；so库将密文存储待用；
输入完成后安全键盘收起；
最终用户获取输入内容，so库获取输入内容的存储密文；so库对存储密文解密后再按照用户自定义加密方式加密后返回给用户。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.Android密码安全输入键盘，其特征在于，包括：配置层、解析层、绘制层、键盘内容提供层、事件处理层、加密层、接口层；其中：
所述配置层，采用json动态布局技术构件键盘；
一种类型的所述键盘对应一个json配置文件；所述json配置文件包括keyboard标签、rows标签、keys标签三层标签；所述keyboard标签中包含若干rows标签；所述rows标签包含若干keys标签；其中：
所述keyboard标签用于定义键盘布局；所述rows标签用于定义一行按键；所述keys标签用于定义按键；
所述解析层，用于解析json配置文件并生成与按键一一对应的RectBean对象；所述RectBean对象定义按键轮廓、按键类型、按键code；
所述绘制层，获取解析层按键轮廓数据并绘制按键轮廓；所述绘制层根据键盘内容提供层提供的键盘内容序列绘制按键显示内容；
所述键盘内容提供层产生内容键内容序列；
所述事件处理层，负责接收并处理用户的touch事件；
所述接口层，提供给第三方的安全键盘接口。
2.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，所述json配置文件定义按键的类型、大小和间隔比例；所述键盘的类型包括数字类型、字母类型、符号类型；所述keys标签定义按键的type和keyCode；所述按键的type包括输入型按键和功能型按键；任意所述功能型按键对应特定的keyCode；所述输入型按键keyCode均相同且区别功能型按键的keyCode。
3.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，所述解析层解析json配置文件文件时，通过WindowManage查询设备屏幕宽度，再根据json配置文件中按键比例、按键排布推算按键的位置、真实宽高和间距适配设备屏幕。
4.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，所述按键显示内容的绘制包括功能键绘制、内容键绘制；其中：
所述功能键绘制包括绘制层从键盘内容提供层获取功能键的按键code并根据按键code绘制功能键图标；
所述内容键绘制包括绘制层从键盘内容提供层获取内容键内容序列并根据内容键内容序列对应绘制内容键图标。
5.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，所述键盘内容提供层包括功能键内容提供、内容键内容提供；其中
所述功能键内容提供包括键盘内容提供层从功能键对应的RectBean对象中获取按键code；
所述内容键内容提供包括从so库中获取内容键内容序列；
所述so库采用random随机算法产生内容键内容序列；对所述内容键内容随机序列进行AES加密产生密文并将密文存储到so库；所述AES加密的密钥均采用random随机算法生成。
6.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，所述事件处理层根据touch事件产生的坐标确认触发按键；若所述按键为功能键，则执行对应功能；若所述触发按键为内容键，则触发按键在内容键集合中的索引，所述so库解析加密存储的内容键内容序列并根据索引获取触发按键内容。
7.根据权利要求6所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，所述触发按键内容采用对内加密和对外加密两种加密方式；其中：
所述对内加密采用所述AES加密产生密文；所述AES加密的密钥均采用random随机算法生成；所述对外加密的加密函数和密钥由用户配置。
8.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，其特征在于，所述接口层自定义控件EditText接口并重写控件EditText的onFocusChange和onTouchEvent函数控制系统键盘隐藏；所述控件EditText中重写setText方法，使得text内容为加密占位符。
9.根据权利要求1所述的Android密码安全输入键盘，其特征在于，其特征在于，所述第三方设备调用安全键盘时通过调用系统的getWindow().setFlag()方法更改系统参数禁止截屏的动作。
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