Java 文件系统加密方案：CryptoFS 使用教程

1. 项目介绍

CryptoFS 是一个基于 Java 的文件系统加密方案，它允许用户在 Java 应用程序中访问加密的 Cryptomator 文件库。该方案使用 java.nio.file.FileSystem API，使得针对加密数据的代码编写变得简单，只需稍作修改即可与标准 Java 文件系统操作兼容。作为开源项目，CryptoFS 保证没有后门，用户可以更好地控制数据安全。

2. 项目快速启动

在开始使用 CryptoFS 之前，请确保已经安装了 Java 21 和 Maven 3。

初始化文件库

Path storageLocation = Paths.get("/home/cryptobot/vault");
Files.createDirectories(storageLocation);

Masterkey masterkey = Masterkey.generate(csprng);
MasterkeyLoader loader = ignoredUri -> masterkey.copy();

CryptoFileSystemProperties fsProps = CryptoFileSystemProperties.cryptoFileSystemProperties()
    .withKeyLoader(loader)
    .build();

CryptoFileSystemProvider.initialize(storageLocation, fsProps, "myKeyId");

获取文件系统实例

可以使用便捷方法 CryptoFileSystemProvider#newFileSystem：

FileSystem fileSystem = CryptoFileSystemProvider.newFileSystem(
    storageLocation,
    CryptoFileSystemProperties.cryptoFileSystemProperties()
        .withKeyLoader(ignoredUri -> masterkey.copy())
        .withFlags(FileSystemFlags.READONLY) // readonly 标志是可选的
        .build());

或者使用 FileSystems#newFileSystem 的标准方法：

URI uri = CryptoFileSystemUri.create(storageLocation);
FileSystem fileSystem = FileSystems.newFileSystem(
    uri,
    CryptoFileSystemProperties.cryptoFileSystemProperties()
        .withKeyLoader(ignoredUri -> masterkey.copy())
        .withFlags(FileSystemFlags.READONLY) // readonly 标志是可选的
        .build());

使用构造的文件系统

try (FileSystem fileSystem = ... /* 如上所示 */) {
    Path testFile = fileSystem.getPath("/foo/bar/test");
    Files.createDirectories(testFile.getParent());
    Files.write(testFile, "test".getBytes());

    try (Stream<Path> listing = Files.list(testFile.getParent())) {
        listing.forEach(System.out::println);
    }
}

构建项目：

mvn clean install

3. 应用案例和最佳实践

在实际应用中，CryptoFS 可以用于加密敏感数据，例如用户文件存储。最佳实践包括在应用启动时初始化文件系统，并在程序中通过加密文件系统进行所有的读/写操作。

4. 典型生态项目

在 CryptoFS 的生态中，常见的项目包括：

• Cryptomator：提供加密文件库的桌面和移动应用。
• CryptoFS：文件系统级别的加密解决方案。
• 其他集成了 Cryptomator 加密方案的开源项目。

以上就是 CryptoFS 的使用教程，希望能帮助您在 Java 应用中安全地使用文件加密功能。