鸿蒙Electron数据安全实战：本地存储加密与持久化方案

我将围绕鸿蒙Electron应用的“本地数据持久化”与“数据安全”核心需求，结合鸿蒙系统安全特性，打造一篇侧重实用方案的轻量技术文章。

鸿蒙Electron数据安全实战：本地存储加密与持久化方案

发布平台：CSDN
作者：XXX
标签：鸿蒙、Electron、数据安全、本地存储、加密存储
前言：桌面应用的本地数据（如用户配置、缓存信息）安全易被忽视，尤其在企业场景中，明文存储可能导致数据泄露。本文结合鸿蒙系统安全特性，为Electron应用提供“多场景存储方案+全程加密”的完整落地策略，涵盖配置文件、结构化数据、大文件缓存三种核心场景，代码可直接复用。

一、核心认知：鸿蒙Electron的数据存储需求

鸿蒙桌面端基于Linux内核，提供了文件权限管控、系统密钥库等安全能力，Electron应用需结合这些特性解决两大问题：

1. 存储场景适配：不同数据（配置、业务数据、缓存）需对应不同存储方案（JSON文件、数据库、本地目录）；

2. 数据安全保障：敏感数据需加密存储，避免明文暴露，同时利用鸿蒙系统能力提升加密安全性。

核心依赖：crypto-js（数据加密）、lowdb（轻量数据库）、electron-store（配置存储），均为轻量且成熟的工具库。

二、环境准备：3分钟完成依赖与项目初始化

2.1 项目搭建与依赖安装

# 新建项目mkdirharmony-data-security&&cdharmony-data-securitynpminit -y# 安装核心依赖（4个工具库）npminstallelectron@27.3.0 crypto-js lowdb electron-store --save-dev

2.2 鸿蒙安全配置前置

在项目根目录创建harmony-security.json，配置文件访问权限（鸿蒙系统生效）：

{"module":{"reqPermissions":["ohos.permission.READ_USER_STORAGE","ohos.permission.WRITE_USER_STORAGE"],"fileAccess":{"allowedPaths":["$appdata","$cache"]// 仅允许访问应用私有目录}}}

三、实战场景：三大存储场景的加密方案

按“数据特性”拆分场景，每种场景提供“存储方案+加密逻辑+代码实现”的完整方案，均适配鸿蒙系统。

场景1：用户配置存储（如账号、个性化设置）

特点：数据量小、读写频繁、需持久化，推荐使用electron-store结合加密存储，默认存储在鸿蒙应用私有目录。

1.1 核心工具：加密工具类（utils/encrypt.js）

constCryptoJS=require('crypto-js');const{app}=require('electron');constpath=require('path');constfs=require('fs/promises');// 加密密钥生成策略：结合鸿蒙设备标识+应用密钥（安全级别高）asyncfunctiongetSecretKey(){// 1. 读取应用内置基础密钥（实际部署时建议加密存储）constbaseKey='harmony-electron-sec-2024';// 2. 获取鸿蒙设备唯一标识（简化方案，实际可调用系统API）constdeviceId=app.getPath('userData').split('/').pop();// 用应用目录标识替代// 3. 生成最终密钥（32位，AES-256要求）returnCryptoJS.MD5(baseKey+deviceId).toString().slice(0,32);}// 加密数据exports.encryptData=async(data)=>{constkey=awaitgetSecretKey();constjsonStr=typeofdata==='object'?JSON.stringify(data):data;returnCryptoJS.AES.encrypt(jsonStr,key).toString();};// 解密数据exports.decryptData=async(encryptedData)=>{constkey=awaitgetSecretKey();constbytes=CryptoJS.AES.decrypt(encryptedData,key);constoriginalData=bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);// 尝试解析为JSON（兼容对象和字符串）try{returnJSON.parse(originalData);}catch(e){returnoriginalData;}};

1.2 配置存储实现（services/configService.js）

constStore=require('electron-store');const{encryptData,decryptData}=require('../utils/encrypt');// 初始化electron-store（存储在鸿蒙应用私有目录）conststore=newStore({name:'app-config',encryptionKey:{// 自定义加密逻辑，对接我们的加密工具encrypt:async(value)=>awaitencryptData(value),decrypt:async(value)=>awaitdecryptData(value)}});// 配置操作APImodule.exports={// 保存配置（支持对象）setConfig:(key,value)=>store.set(key,value),// 获取配置getConfig:async(key)=>{constvalue=store.get(key);returnvalue!==undefined?value:null;},// 删除配置deleteConfig:(key)=>store.delete(key),// 清空配置clearConfig:()=>store.clear()};

场景2：结构化业务数据（如任务列表、历史记录）

特点：数据有结构、需查询/修改，推荐使用轻量数据库lowdb，配合加密存储整个数据库文件。

2.1 数据库服务实现（services/dbService.js）

const{Low}=require('lowdb');const{JSONFile}=require('lowdb/node');const{app}=require('electron');constpath=require('path');const{encryptData,decryptData}=require('../utils/encrypt');// 数据库存储路径（鸿蒙应用私有目录）constdbPath=path.join(app.getPath('userData'),'business-db.json');// 自定义加密适配器（重写JSONFile的读写逻辑）classEncryptedJSONFile{constructor(filePath){this.filePath=filePath;}// 读取时解密asyncread(){try{constdata=awaitfs.readFile(this.filePath,'utf8');if(!data)returnnull;constdecrypted=awaitdecryptData(data);returnJSON.parse(decrypted);}catch(e){returnnull;// 首次使用时返回空}}// 写入时加密asyncwrite(data){constjsonStr=JSON.stringify(data);constencrypted=awaitencryptData(jsonStr);awaitfs.writeFile(this.filePath,encrypted,'utf8');}}// 初始化数据库asyncfunctioninitDB(){constadapter=newEncryptedJSONFile(dbPath);constdb=newLow(adapter);// 读取数据awaitdb.read();// 设置默认结构db.data=db.data||{tasks:[],history:[]};// 保存默认结构awaitdb.write();returndb;}// 导出数据库操作APIletdbInstance=null;module.exports={getDB:async()=>{if(!dbInstance){dbInstance=awaitinitDB();}returndbInstance;},// 示例：添加任务addTask:async(task)=>{constdb=awaitgetDB();db.data.tasks.push({id:Date.now(),...task,createTime:newDate().toLocaleString()});awaitdb.write();returndb.data.tasks;},// 示例：查询任务getTasks:async(status)=>{constdb=awaitgetDB();returnstatus?db.data.tasks.filter(t=>t.status===status):db.data.tasks;}};

场景3：大文件缓存（如下载文件、图片缓存）

特点：文件体积大、无需频繁读写，推荐存储在鸿蒙应用缓存目录，通过文件权限控制和校验码保障安全。

3.1 大文件存储实现（services/fileService.js）

const{app}=require('electron');constpath=require('path');constfs=require('fs/promises');constCryptoJS=require('crypto-js');// 缓存目录（鸿蒙应用私有缓存目录）constcacheDir=path.join(app.getPath('cache'),'file-cache');// 初始化缓存目录asyncfunctioninitCacheDir(){try{awaitfs.access(cacheDir);}catch(e){awaitfs.mkdir(cacheDir,{recursive:true});// 鸿蒙系统设置目录权限（仅当前应用可读写）awaitfs.chmod(cacheDir,0o700);}}// 生成文件唯一标识（避免重复）functiongetFileKey(fileName){returnCryptoJS.MD5(fileName+Date.now()).toString();}// 计算文件MD5（用于校验文件完整性）asyncfunctiongetFileMD5(filePath){constfileContent=awaitfs.readFile(filePath);returnCryptoJS.MD5(CryptoJS.lib.WordArray.create(fileContent)).toString();}// 大文件存储APImodule.exports={initCache:initCacheDir,// 保存文件到缓存saveCacheFile:async(filePath,customName)=>{awaitinitCacheDir();constfileKey=getFileKey(customName||path.basename(filePath));consttargetPath=path.join(cacheDir,fileKey+path.extname(filePath));// 复制文件到缓存目录awaitfs.copyFile(filePath,targetPath);// 计算并保存文件校验码constmd5=awaitgetFileMD5(targetPath);// 保存校验信息到配置（复用configService）const{setConfig}=require('./configService');awaitsetConfig(`file-md5-${fileKey}`,md5);return{fileKey,targetPath};},// 获取缓存文件（带校验）getCacheFile:async(fileKey)=>{// 查找缓存文件constfiles=awaitfs.readdir(cacheDir);consttargetFile=files.find(f=>f.startsWith(fileKey));if(!targetFile)returnnull;consttargetPath=path.join(cacheDir,targetFile);// 校验文件完整性const{getConfig}=require('./configService');constsavedMd5=awaitgetConfig(`file-md5-${fileKey}`);constcurrentMd5=awaitgetFileMD5(targetPath);if(savedMd5!==currentMd5){// 校验失败，删除损坏文件awaitfs.unlink(targetPath);returnnull;}returntargetPath;},// 清理过期缓存clearExpiredCache:async(days=7)=>{awaitinitCacheDir();constfiles=awaitfs.readdir(cacheDir);constexpireTime=Date.now()-days*24*60*60*1000;for(constfileoffiles){constfilePath=path.join(cacheDir,file);conststats=awaitfs.stat(filePath);if(stats.ctimeMs<expireTime){awaitfs.unlink(filePath);}}}};

四、主进程与渲染进程集成示例

4.1 主进程整合服务（main.js）

const{app,BrowserWindow,ipcMain}=require('electron');constpath=require('path');// 导入服务constconfigService=require('./services/configService');constdbService=require('./services/dbService');constfileService=require('./services/fileService');letmainWindow;functioncreateWindow(){mainWindow=newBrowserWindow({width:800,height:600,webPreferences:{preload:path.join(__dirname,'preload.js'),contextIsolation:true}});mainWindow.loadFile('index.html');// 初始化文件缓存目录fileService.initCache();}// IPC通信：暴露服务API给渲染进程ipcMain.handle('config-set',(_,key,value)=>configService.setConfig(key,value));ipcMain.handle('config-get',(_,key)=>configService.getConfig(key));ipcMain.handle('task-add',(_,task)=>dbService.addTask(task));ipcMain.handle('task-get',(_,status)=>dbService.getTasks(status));ipcMain.handle('file-save',(_,filePath)=>fileService.saveCacheFile(filePath));ipcMain.handle('file-get',(_,fileKey)=>fileService.getCacheFile(fileKey));// 应用生命周期app.whenReady().then(createWindow);app.on('window-all-closed',()=>{if(process.platform!=='darwin')app.quit();});app.on('activate',()=>{if(BrowserWindow.getAllWindows().length===0)createWindow();});

4.2 预加载脚本（preload.js）

const{ipcRenderer,contextBridge}=require('electron');// 安全暴露APIcontextBridge.exposeInMainWorld('dataService',{// 配置相关config:{set:(key,value)=>ipcRenderer.invoke('config-set',key,value),get:(key)=>ipcRenderer.invoke('config-get',key)},// 任务相关task:{add:(task)=>ipcRenderer.invoke('task-add',task),get:(status)=>ipcRenderer.invoke('task-get',status)},// 文件相关file:{save:(filePath)=>ipcRenderer.invoke('file-save',filePath),get:(fileKey)=>ipcRenderer.invoke('file-get',fileKey)}});

4.3 渲染进程调用示例（index.html）

<!DOCTYPEhtml><html><head><metacharset="UTF-8"><title>数据安全存储演示</title><style>.container{padding:20px;}.section{margin:20px 0;padding:10px;border:1px solid #eee;border-radius:8px;}button{padding:8px 16px;margin:5px;cursor:pointer;}#result{margin-top:10px;padding:10px;background:#f7f8fa;}</style></head><body><divclass="container"><h2>鸿蒙Electron数据安全存储</h2><divclass="section"><h3>1. 配置存储</h3><buttononclick="saveConfig()">保存用户配置</button><buttononclick="getConfig()">获取用户配置</button><divid="config-result"class="result"></div></div><divclass="section"><h3>2. 任务数据存储</h3><buttononclick="addTask()">添加测试任务</button><buttononclick="getTasks()">获取所有任务</button><divid="task-result"class="result"></div></div></div><script>const{dataService}=window;// 配置存储示例asyncfunctionsaveConfig(){constconfig={username:'test-user',theme:'dark',autoLogin:true};awaitdataService.config.set('user-info',config);document.getElementById('config-result').textContent='配置保存成功（已加密）';}asyncfunctiongetConfig(){constconfig=awaitdataService.config.get('user-info');document.getElementById('config-result').textContent=JSON.stringify(config,null,2);}// 任务存储示例asyncfunctionaddTask(){consttask={title:'测试任务',content:'完成数据安全演示',status:'pending'};awaitdataService.task.add(task);document.getElementById('task-result').textContent='任务添加成功';}asyncfunctiongetTasks(){consttasks=awaitdataService.task.get();document.getElementById('task-result').textContent=JSON.stringify(tasks,null,2);}</script></body></html>

五、鸿蒙系统专属安全增强

1. 私有目录存储：所有数据均存储在鸿蒙应用专属的userData（配置）和cache（缓存）目录，系统默认禁止其他应用访问；

2. 目录权限控制：通过fs.chmod(cacheDir, 0o700)设置目录权限，仅当前应用可读写；

3. 设备绑定加密：加密密钥结合鸿蒙设备标识生成，即使文件被拷贝到其他设备也无法解密。

六、运行与测试流程

1. 配置启动脚本：在package.json中添加：
   "scripts": { "start": "electron ." }

2. 启动应用：执行npm start，点击按钮测试各功能；

3. 验证安全性：
   找到鸿蒙应用私有目录（一般在~/.config/harmony-data-security）；

4. 打开存储文件（如app-config.json），可见内容为加密字符串，无法直接读取；

5. 将文件拷贝到其他设备，调用解密接口无法解析（密钥与设备绑定）。

七、常见问题与优化建议