加密芯片是一種專門設計用于保護信息安全的硬件設備，它通過內(nèi)置的加密算法對數(shù)據(jù)進行加密和解密，以防止敏感數(shù)據(jù)被竊取或篡改。如下圖HD-RK3568-IOT工控板，搭載ATSHA204A加密芯片，常用于有安全防護要求的工商業(yè)場景，下文將為大家介紹安卓APP開發(fā)中，如何使用此類加密芯片。

1.AndroidStudio工具配置

JNI（JavaNativeInterface，Java本地接口）是Java生態(tài)的特性，它擴展了Java虛擬機的能力，使得Java代碼可以與C/C++代碼進行交互。通過JNI接口，Java代碼可以調(diào)用C/C++代碼，C/C++代碼也可以調(diào)用Java代碼。雖然Java是平臺無關性語言，但運行Java語言的虛擬機是運行在具體平臺上的，所以Java虛擬機是平臺相關的。因此，對于調(diào)用平臺API的功能時，雖然在Java語言層是平臺無關的，但背后只能通過JNI技術在Native層分別調(diào)用不同平臺API。類似的，對于有操作硬件需求的程序，也只能通過C/C++實現(xiàn)對硬件的操作，再通過JNI調(diào)用。為了支持JNI的開發(fā)，在AndroidStudio工具中需要NDK（NativeDevelopmentKit）的支持。

圖1.1:添加NDK和CMake支持

點擊AndroisStudio的File->settings菜單，打上上面的settings頁面，首先找到AndroidSDK的設定位置，AndroidStudio版本不一樣時，其AndroidSDK所處的子項可能略有差異，然后點擊SDKTools頁簽，勾選上NDK和CMake的支持，然后安裝它們。

2.新建NativeC++工程

點擊File->Newproject，然后選中“NativeC++”工程模板，創(chuàng)建一個C++工程。最后點擊“Next”按鈕，如下圖所示：

圖2.1:新建NativeC++項目

接著填寫工程的名字，包名，工程保存的位置以及語言，然后點擊“Next”按鈕，如下圖所示：

圖2.2:native項目設置

接著進行C++標準設定，這里可以根據(jù)熟悉的語言標準進行選擇，最后點擊“Finish”完成設定。

圖2.3:C++Standard選擇

完成后，新建的項目窗口如下：

圖2.4:新建項目全貌

導航欄作用可以通過左側(cè)項目工具視圖體現(xiàn)，菜單欄也可以先隱藏而在需要時顯示，為使窗口空間的有效利用，通過View->Appearance將菜單欄隱藏，并將導航信息設定為在下方的StatusBar中顯示。

3.Native項目開發(fā)

3.1CPP開發(fā)

在窗口的左側(cè)邊沿是一條“ToolWindowBar”，用于選擇左側(cè)窗口“ToolWindow”的內(nèi)容，在窗口的左上角有一個

圖標，表示“ToolWindow”顯示為項目，點擊該圖標會有不同的視圖選擇，這里默認是“Android”視圖，現(xiàn)在點擊“Android”標簽，在下拉視圖選項中選擇“ProjectFile”視圖：

圖3.1：項目視圖選擇

圖3.2:ProjectFiles顯示

cryptosdr/app/src/main/AndroidManifest.xml是一個清單文件，在每個android應用項目必有的，它負責向Android構建工具，此文件是自動生成的。cryptosdr/app/src/main/java/com/vanxoak/cryptosdr/MainActivity.java是描述程序邏輯的java文件。cryptosdr/app/src/main/cpp下面有兩個文件，是我們要進行nativec++開發(fā)的地方：CMakeLists.txt：編譯腳本，用于告知如何編譯項目中的本地庫。native-lib.cpp：創(chuàng)建的本地庫示例代碼模板，后期代碼編寫主要在這個文件里面進行。現(xiàn)在分別詳細介紹一下這兩個文件，CMakeLists.txt解釋如下：

cmake_minimum_required(VERSION3.22.1)#設置Cmake的最低版本

navtive-lib.cpp文件，這個文件是本地庫的C++源碼。我們需要在這里定義本地庫對java（Android）層提供的接口。在java中調(diào)用我們定義和提供的接口，就能實現(xiàn)java操縱c++的能力，這里是自動生成的一個示例：

#include

我們需要對navtive-lib.cpp實現(xiàn)的內(nèi)容進行修改，上面給了一個范例，我們也可以通過其它的方式讓這個文件更接近我們需要的。

3.2建立接口類文件

現(xiàn)在新建一個Java所需要的接口類，在工具窗口的app/src/main/java/com/vanxoak/cryptosdr文件夾上右鍵彈出菜單上新建一個“JavaClass”：

圖3.3:新建JavaClass

在新建串口中輸入類名稱“Rjgt102”，并使用默認Class選項：

圖3.4:NewRjgt102Class

新建完成后會生成一個Rjgt102.class的文件，在EditWindow中編輯類的接口信息，最終得到的文件如下：

packagecom.vanxoak.cryptosdr;

3.3通過類文件生成JNI接口

點擊左側(cè)ToolWindowBar的

圖標，或直接使用“Alt+F12”來打開終端窗口：

圖3.5:Terminal窗口

運行下面的命令：

E:\RK3568_APP\cryptoSdr>cdapp\src\main

命令執(zhí)后，在cpp目錄下會生成一個com_vanxoak_cryptosdr_Rjgt102.h的頭文件，通過右鍵點擊Toolwindow中的cpp文件夾并”ReloadfromDisk”可以在Toolwindow中看到這一文件，打開文件可以看到下面的文件內(nèi)容：

/*DONOTEDITTHISFILE-itismachinegenerated*/

其中的內(nèi)容主要是我們將要實現(xiàn)的功能，我們在native-lib.cpp中實現(xiàn)上面的函數(shù)，并刪除native-lib.cpp原先自動生成的Java_com_vanxoak_cryptosdr_MainActivity_stringFromJNI函數(shù)，并重新構建整個工程，有于Rjgt102屬于加密芯片，源碼中含有密鑰信息，這里不暫時native-lib.cpp的源碼內(nèi)容，并且接下來我們將利用得到的動態(tài)庫重新改造該項目使之僅使用生成的動態(tài)庫而不再包含源碼。

在構建完成后可以發(fā)現(xiàn)生成了多個libcryprosdr.so文件，以滿足多個架構的需求：

圖3.6:多架構下libcryprosdr.so文件

3.4MainActivity及布局文件的編寫

我們要實現(xiàn)的界面效果，如下圖所示。activity_main.xml里面定義了一個主體的LinearLayout，其中分布有2個TableLayout，然后在TableRow中分布TextView，Button，EditText以及Spinner控件，具體的編寫方法請參考本文檔配套資料提供的應用程序源碼。

圖3.7:cryptoSdr顯示界面

MainActivity.java中要寫實現(xiàn)控件功能的邏輯代碼。在此文件中，將會對之前定義的Rjgt102接口進行調(diào)用。

3.4.1Usid的顯示

我們希望打開應用時就能顯示該Rjgt102芯片的Usid，這就需要我們在MainActivity的onCreate函數(shù)中就利用JNI來訪問Rjgt102芯片來獲取Usid信息，下面是獲取流程：

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivity{

3.4.2 選擇所操作的page對象

讀取page或者更新page內(nèi)容都需要明確的page_id作為對象，page_id的選擇是通過Spinner控件進行的，下面是page_id選擇的代碼示例：

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivity{

實際上是對Spinner對象的ItemSelected事件進行監(jiān)聽來獲取的pageId。

3.4.3讀取page內(nèi)容

讀取page內(nèi)容需要通過READPAGE按鈕觸發(fā)：

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivity{

3.4.4 更新page內(nèi)容

更新page內(nèi)容需要通過READPAGE按鈕觸發(fā)：

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivity{

4.轉(zhuǎn)為JniLibs項目

在上一章Native項目開發(fā)完成后，整個應用功能已可使用，但由于nativec++代碼中含有敏感信息，需要保護而不公開native部分代碼，則需要將該部分代碼轉(zhuǎn)為應用包含JniLibs的方式。

4.1新建jniLibs目錄

需要在app\src\main上右鍵單擊菜單中選擇New->Directory：

圖4.1:newDirecrory

將新建的目錄命名為jniLibs。

4.2拷貝libcryprosdr.so到jniLibs

現(xiàn)在將libcryprosdr.so文件拷貝進來：

圖4.2:拷貝libcryprosdr.so文件到jniLibs

4.3刪除cpp目錄

現(xiàn)在需要刪除敏感nativec++源碼了，直接在src\app\src\main\cpp上右鍵單擊菜單中選擇Delete:

圖4.3:刪除cpp目錄

同樣方式可對中間過程文件存儲文件夾src\app\.cxx進行刪除。

4.4刪除對cpp目錄的編譯引用

在刪除了cpp目錄后，還需要刪除項目中對cpp的編譯部分，這里需要修改app\build.gradle文件，使之不再進行externalNativeBuild：

圖4.4：刪除對cpp的編譯

將上面內(nèi)容刪除后重新編譯工程即可。