面试题：Kotlin中自定义加密算法及代码安全强化策略

Question

请设计并实现一个Kotlin自定义的轻量级加密算法，要求能够抵抗一定程度的暴力破解。同时，阐述在整个项目代码层面，怎样结合Kotlin的语言特性（如不可变数据、空安全等）来进一步强化代码的安全性，防止潜在的安全风险。

Answer 1

1. 自定义轻量级加密算法设计与实现

以下是一个简单的基于异或运算的自定义轻量级加密算法示例：

class SimpleXorCipher(private val key: ByteArray) {
    fun encrypt(data: ByteArray): ByteArray {
        val encrypted = ByteArray(data.size)
        for (i in data.indices) {
            encrypted[i] = data[i] xor key[i % key.size]
        }
        return encrypted
    }

    fun decrypt(encryptedData: ByteArray): ByteArray {
        return encrypt(encryptedData) // 异或加密解密操作相同
    }
}

2. 结合Kotlin语言特性强化代码安全性

不可变数据

• 使用val声明变量：在上述代码中，key声明为private val，确保密钥在对象创建后不可变，防止在运行过程中密钥被意外修改导致安全风险。
• 不可变集合：如果算法涉及集合操作，优先使用Kotlin的不可变集合，如listOf()、setOf()等创建不可变的列表和集合，避免数据被篡改。

空安全

• 明确的空值处理：在函数参数和返回值中，使用可空类型声明（?）和非空断言（!!），或者使用let、takeIf等函数安全地处理可能为空的值。例如，如果encrypt和decrypt函数的参数可能为空，可以这样处理：

fun encrypt(data: ByteArray?): ByteArray? {
    data?.let {
        val encrypted = ByteArray(data.size)
        for (i in data.indices) {
            encrypted[i] = data[i] xor key[i % key.size]
        }
        return encrypted
    }
    return null
}

• 安全调用操作符（?.）：在可能为空的对象调用方法时，使用安全调用操作符，防止NullPointerException。比如，如果算法中有对象链调用，如obj1?.obj2?.method()，只有当obj1和obj2都不为空时才会调用method()。