3、常见加密操作及其性能影响：对称加密、非对称加密、哈希

加密操作在 Android 开发里太常见了。登录要加密、支付要加密、本地存个敏感数据也得加密。但说实话，很多人只调了 API，没考虑过性能开销。我见过不少 ANR，就是因为加密操作直接扔在主线程上跑。今天咱就掰开揉碎聊聊三类核心加密：对称、非对称、哈希。它们各自什么特点？性能差多少？怎么用才不会卡死 UI？

3.1 对称加密：性能之王，但密钥分发是难题

对称加密，说白了就是加解密用同一把钥匙。它的优点是快，非常快。硬件指令集（比如 AES-NI）能直接把加解密速度拉到 GB 级别。所以你想想看，如果要加密大量数据，对称加密几乎是不二之选。

我个人习惯首选 AES，密钥长度至少 256 位。模式上推荐 GCM（Galois/Counter Mode），既能加密又能校验完整性，不用额外再算哈希。嗯，这里要注意：ECB 模式千万别用，它会把相同明文块加密成相同密文块，安全上就是个筛子。

// AES-256-GCM 加密示例
val secretKey = SecretKeySpec(keyBytes, "AES")
val cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding")
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey)

val iv = cipher.iv  // 保存 IV，解密时需要
val ciphertext = cipher.doFinal(plaintext)

// 注意：doFinal 是耗时操作，务必在 IO 线程执行

3.2 非对称加密：安全之盾，但性能开销大

非对称加密使用密钥对：公钥加密，私钥解密。安全等级高，但代价是性能比对称加密慢了 2~3 个数量级。RSA 加密 256 字节的数据，在普通手机上可能要 10~50ms，而 AES 加密同样数据只需要微秒级。

为什么会这样？因为 RSA 依赖大数模幂运算，密钥越长计算越重。2048 位的 RSA 已经算底线了，4096 位更安全但更慢。ECC（椭圆曲线加密）在同安全强度下比 RSA 快不少，密钥也更短，我建议你优先考虑 ECC。

我记得有一次，一个金融 App 在登录时用 RSA 加密密码，直接在 UI 线程执行。结果用户连续输错三次密码后，界面完全卡死——主线程被 RSA 阻塞了足足 200ms。从那以后，我强制要求所有非对称加密必须用协程异步处理。

// RSA 加密示例（异步执行）
suspend fun rsaEncrypt(data: ByteArray, publicKey: PublicKey): ByteArray =
    withContext(Dispatchers.IO) {
        val cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding")
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey)
        cipher.doFinal(data)  // 可能耗时 10~50ms
    }

3.3 哈希：数据指纹，不可逆的利器

哈希算法不是加密，它不可逆。它的作用是给数据算一个固定长度的"指纹"。只要原始数据变了哪怕一个比特，哈希值就完全不同。你想想看，这特性用来做啥？密码存储、数据完整性校验、文件去重，都是经典场景。

SHA-256 是目前最通用的选择，安全强度够，性能也适中。MD5 和 SHA-1 已经被破解了，别再用了。不过哈希虽然比非对称加密快，但也不是零成本的——对大文件做哈希，照样可能卡住 UI。

我之前做过一个文件上传功能，需要对 100MB 的文件算 SHA-256 做完整性校验。如果直接在主线程算，UI 会卡死好几秒。后来改用 Dispatchers.IO 分块读取，每读 8KB 就更新一次进度，体验好了很多。

// SHA-256 哈希示例（分块读取大文件）
suspend fun sha256File(file: File): String = withContext(Dispatchers.IO) {
    val digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256")
    val buffer = ByteArray(8192)
    FileInputStream(file).use { fis ->
        var bytesRead = fis.read(buffer)
        while (bytesRead != -1) {
            digest.update(buffer, 0, bytesRead)
            bytesRead = fis.read(buffer)
        }
    }
    digest.digest().joinToString("") { "%02x".format(it) }
}

3.4 性能对比与ANR风险分析

三种操作在 Android 设备上的性能差异很明显。我整理了一份典型数据，供你参考。测试环境：骁龙 8 Gen 2，单线程，数据量 1KB。

从表格能看出：对称加密最安全，哈希最通用，非对称加密最危险（指 ANR 风险）。 但这不是说对称加密就可以随便在主线程跑。如果你加密 100MB 文件，AES 也要几十毫秒，同样会卡。

我个人有个原则：任何加密操作都不放在主线程。 不管是 AES 还是哈希，只要数据量超过 1KB，一律走 Dispatchers.IO。Compose 的协程配合 withContext 写起来很顺手，别偷懒。