11. Keystore授权标签：TAG_PURPOSE、TAG_ALGORITHM、TAG_KEY_SIZE等关键标签详解

各位好，我是老张。今天我们来聊聊Keystore里那些「授权标签」。说白了，这些标签就是密钥的「使用说明书」——你生成一把密钥，它到底能干嘛？能加密还是能签名？用的是什么算法？密钥多长？全由这些标签说了算。

我刚开始接触Keystore时，觉得这些标签就是些常量，随便填填就行。直到有一次，我把签名密钥的TAG_PURPOSE配成了PURPOSE_ENCRYPT，结果线上签名一直失败，排查了半天……嗯，从那以后我再也不敢小看这些标签了。

11.1 TAG_PURPOSE：密钥的「职业」

TAG_PURPOSE定义了密钥的用途。你可以把它理解成密钥的「岗位职责」——是负责加密，还是负责签名，或者两者都干。

常见的取值有：

• PURPOSE_ENCRYPT：加密用途
• PURPOSE_DECRYPT：解密用途
• PURPOSE_SIGN：签名用途
• PURPOSE_VERIFY：验签用途
• PURPOSE_WRAP_KEY：密钥包装用途
• PURPOSE_AGREE_KEY：密钥协商用途

你可以组合使用，比如同时指定PURPOSE_ENCRYPT | PURPOSE_DECRYPT，让密钥既能加密也能解密。但注意，不要滥用组合。我个人习惯是：一个密钥只干一件事。签名密钥就只签名，加密密钥就只加密。这样即使某个密钥泄露，影响范围也有限。

11.2 TAG_ALGORITHM：密钥的「种族」

TAG_ALGORITHM指定密钥的算法类型。说白了，就是告诉Keystore：你要生成的是哪种密钥？

支持的算法包括：

算法常量	说明	常见用途
KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES	AES对称密钥	数据加密/解密
KeyProperties.KEY_ALGORITHM_RSA	RSA非对称密钥	加密/签名
KeyProperties.KEY_ALGORITHM_EC	椭圆曲线密钥	签名（如ECDSA）
KeyProperties.KEY_ALGORITHM_HMAC_SHA256	HMAC消息认证码	数据完整性校验

这里有个细节：算法和PURPOSE是绑定的。比如RSA既可以加密也可以签名，但AES只能加密/解密，不能签名。你想想看，如果让AES去签名，那就像让厨师去修车——不是不能干，是根本干不了。

11.3 TAG_KEY_SIZE：密钥的「力量」

TAG_KEY_SIZE定义密钥长度。这个参数直接影响安全性。我见过不少新手直接写128位AES，觉得够用了。但说实话，现在128位AES虽然还没被破解，但安全边际已经越来越窄了。

常见的推荐值：

• AES：推荐256位。128位勉强可用，但新项目建议直接上256。
• RSA：推荐2048位或4096位。1024位已被认为不安全。
• EC：推荐256位（对应P-256曲线）。

11.4 其他关键标签

除了上面三个核心标签，还有几个我经常用的：

• TAG_BLOCK_MODE：分组加密模式，比如GCM、CBC。我个人强烈推荐GCM，因为它自带认证，能防篡改。
• TAG_ENCRYPTION_PADDING：填充模式。RSA加密常用OAEP，签名常用PKCS1。
• TAG_DIGEST：摘要算法。签名时指定，比如SHA256。
• TAG_USER_AUTHENTICATION_VALIDITY_DURATION：用户认证有效期。配合生物识别使用，可以设置一段时间内免重复认证。

这些标签组合起来，就能精确控制密钥的行为。举个例子：

KeyGenParameterSpec.Builder builder = new KeyGenParameterSpec.Builder(
    "my_rsa_key",
    KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT
)
.setAlgorithmParameterSpec(new RSAKeyGenParameterSpec(2048, RSAKeyGenParameterSpec.F4))
.setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_GCM)
.setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_NONE)
.setUserAuthenticationRequired(true)
.setUserAuthenticationValidityDurationSeconds(300);

这段代码生成了一把RSA 2048位密钥，只能用于GCM模式加密/解密，且需要用户认证，认证后5分钟内有效。你看，每个标签都在说「我能做什么，不能做什么」。

11.5 标签组合的「潜规则」

标签之间不是随意组合的。我总结了几条铁律：

1. 算法决定可用标签：AES不能用RSA的填充模式，EC不能用AES的密钥长度。
2. PURPOSE限制其他标签：如果只设了PURPOSE_SIGN，那BLOCK_MODE和ENCRYPTION_PADDING就多余了。
3. 安全策略优先：如果设了setUserAuthenticationRequired(true)，那密钥只能在用户认证后才能使用。

我曾经遇到一个坑：给RSA密钥同时设了PURPOSE_ENCRYPT和PURPOSE_SIGN，然后用了OAEP填充。结果签名时一直报错。后来才发现，RSA签名只能用PKCS1填充，不能混用。所以，组合标签时一定要查文档，别想当然。

11.6 知识体系总览

下面这张图总结了授权标签的核心关系：

从图中可以看出，密钥是中心，三大核心标签定义基本属性，辅助标签细化行为，安全约束提供保护。每一层都在缩小密钥的使用范围，最终形成一个「最小权限」的密钥。

11.7 实战建议

最后，我分享几个实战中的习惯：

• 先定算法，再定用途：别反过来。算法决定了你能用哪些标签。
• 能用GCM就别用CBC：GCM自带认证，省去额外校验的麻烦。
• 密钥长度写死，别动态计算：我见过有人用KeySize变量，结果线上配置错了，密钥生成失败。直接写256或2048，简单可靠。
• 测试时打印所有标签：用KeyStore.Entry的getAttributes()方法，确认生成的密钥符合预期。

好了，授权标签就讲到这里。这些标签看似简单，但组合起来威力巨大。记住一句话：标签越精确，密钥越安全。

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