HarmonyNext 实战：基于 ArkTS 的跨设备文件加密与共享系统开发指南

前言
HarmonyNext 是鸿蒙操作系统的最新版本，提供了强大的分布式能力与安全机制。ArkTS 作为 HarmonyNext 的推荐开发语言，结合了 TypeScript 的静态类型检查与 JavaScript 的灵活性，非常适合开发安全性和分布式能力要求高的应用。本文将通过实战案例，深入讲解如何基于 ArkTS 开发一个跨设备文件加密与共享系统，涵盖文件加密、分布式传输、权限控制等内容，帮助开发者快速掌握 HarmonyNext 的安全与分布式开发技巧。

案例背景
本案例将围绕一个“跨设备文件加密与共享系统”展开。该系统需要实现以下功能：

文件加密：对本地文件进行加密存储，确保数据安全。
跨设备共享：将加密文件安全地传输到其他设备。
权限控制：限制文件的访问权限，确保只有授权设备可以解密和访问文件。
我们将使用 ArkTS 编写核心逻辑，并适配 HarmonyNext 的分布式能力与安全机制。

开发环境准备
安装 DevEco Studio：确保使用最新版本的 DevEco Studio，支持 HarmonyNext 和 ArkTS 12+。
创建项目：选择“Empty Ability”模板，语言选择 ArkTS。
配置分布式能力与安全权限：在 module.json5 中添加以下配置：
json
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"abilities": [
{

"name": ".MainAbility",  
"distributedEnabled": true,  
"securityEnabled": true  

}
]
核心功能实现

1. 文件加密与解密
   使用 HarmonyNext 提供的加密库对文件进行加密和解密：

typescript
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import crypto from '@ohos.security.crypto';

class FileEncryptor {
private static readonly ALGORITHM = 'AES-GCM';
private static readonly KEY_LENGTH = 256;

async encryptFile(filePath: string, key: Uint8Array): Promise<Uint8Array> {

const fileData = await this.readFile(filePath);  
const iv = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(12));  
const cipher = await crypto.createCipher(this.ALGORITHM, key, iv);  
const encryptedData = await cipher.update(fileData);  
const finalData = await cipher.final();  
return this.combineData(iv, encryptedData, finalData);  

}

async decryptFile(encryptedData: Uint8Array, key: Uint8Array): Promise<Uint8Array> {

const { iv, data } = this.splitData(encryptedData);  
const decipher = await crypto.createDecipher(this.ALGORITHM, key, iv);  
const decryptedData = await decipher.update(data);  
const finalData = await decipher.final();  
return this.combineData(decryptedData, finalData);  

}

private async readFile(filePath: string): Promise<Uint8Array> {

const file = await fileIO.open(filePath, fileIO.OpenMode.READ_ONLY);  
const fileData = await fileIO.read(file, { length: fileIO.statSync(filePath).size });  
fileIO.close(file);  
return fileData;  

}

private combineData(...chunks: Uint8Array[]): Uint8Array {

const totalLength = chunks.reduce((sum, chunk) => sum + chunk.length, 0);  
const result = new Uint8Array(totalLength);  
let offset = 0;  
for (const chunk of chunks) {  
  result.set(chunk, offset);  
  offset += chunk.length;  
}  
return result;  

}

private splitData(data: Uint8Array): { iv: Uint8Array; data: Uint8Array } {

const iv = data.slice(0, 12);  
const encryptedData = data.slice(12);  
return { iv, data: encryptedData };  

}
}
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代码讲解：

使用 AES-GCM 算法对文件进行加密和解密。
encryptFile 方法将文件加密，并返回包含初始化向量（IV）和加密数据的字节数组。
decryptFile 方法将加密数据解密为原始文件数据。

2. 跨设备文件共享
   使用 HarmonyNext 的分布式能力将加密文件传输到其他设备：

typescript
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import distributedData from '@ohos.data.distributedData';

class FileSharer {
private kvManager: distributedData.KVManager;
private kvStore: distributedData.KVStore;

async init() {

const config: distributedData.KVManagerConfig = {  
  bundleName: 'com.example.fileshare',  
  context: getContext(this)  
};  
this.kvManager = distributedData.createKVManager(config);  

const options: distributedData.Options = {  
  createIfMissing: true,  
  encrypt: true  
};  
this.kvStore = await this.kvManager.getKVStore('file_share_store', options);  

}

async shareFile(deviceId: string, fileId: string, encryptedData: Uint8Array) {

await this.kvStore.put(fileId, encryptedData);  
await this.kvStore.sync(deviceId, distributedData.SyncMode.PUSH_ONLY);  

}

async receiveFile(fileId: string): Promise<Uint8Array> {

return await this.kvStore.get(fileId);  

}
}
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代码讲解：

使用 KVStore 存储和同步加密文件数据。
shareFile 方法将加密文件发送到指定设备。
receiveFile 方法从 KVStore 中获取加密文件数据。

3. 权限控制
   通过设备 ID 和密钥管理实现文件访问权限控制：

types
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class PermissionManager {
private deviceKeys: Map<string, Uint8Array> = new Map();

grantAccess(deviceId: string, key: Uint8Array) {

this.deviceKeys.set(deviceId, key);  

}

revokeAccess(deviceId: string) {

this.deviceKeys.delete(deviceId);  

}

getKey(deviceId: string): Uint8Array | undefined {

return this.deviceKeys.get(deviceId);  

}
}
代码讲解：

grantAccess 方法为指定设备分配解密密钥。
revokeAccess 方法撤销设备的访问权限。
getKey 方法获取设备的解密密钥。
性能优化

1. 文件分块传输
   将大文件分块传输，减少单次传输的数据量：

typescript
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class ChunkedFileTransfer {
private static readonly CHUNK_SIZE = 1024 * 1024; // 1MB

async transferFile(filePath: string, deviceId: string) {

const fileData = await fileIO.readFile(filePath);  
for (let offset = 0; offset < fileData.length; offset += this.CHUNK_SIZE) {  
  const chunk = fileData.slice(offset, offset + this.CHUNK_SIZE);  
  await FileSharer.getInstance().shareFile(deviceId, `chunk_${offset}`, chunk);  
}  

}
}