Android 發佈 TrustedTime API — 提供可靠時間來源的全新解決方案

 

TrustedTime API — 提供可靠時間來源的全新解決方案

近期，Android Developers 團隊發表了一篇文章，介紹一項全新的 API：TrustedTime API。這個 API 的核心目標在於為應用程式提供一個安全、可靠的時間來源，避免因設備本地時鐘被篡改而產生的安全風險。以下整理了文章中的重點內容與技術細節，讓我們一起了解這項創新功能。

TrustedTime 怎麼運作？

新的 API 利用 Google 的安全基礎設施，為您的應用程式提供一個可信賴的時間來源。TrustedTime 定期將其時鐘與 Google 的伺服器同步，而這些伺服器具備極高精準度的時間來源，因此您不需要每次查詢當前網路時間時都發送伺服器請求。此外，我們還整合了一個獨特的模型來計算裝置時鐘的漂移，這將告知您在網路同步之間何時時間可能不準確。

為什麼準確的時間來源很重要？

許多應用程式依賴設備的時鐘來提供各種功能。然而，使用者可能會有意或無意地更改設備的時間設定，從而影響應用程式獲取的時間。這可能導致以下問題：

• 數據不一致：如果應用程式依賴按時間順序排列的事件，使用者修改設備時間可能會導致數據損壞。TrustedTime 可提供可信賴的時間來源，以降低這種風險。
• 安全漏洞：基於時間的安全機制（如一次性密碼或限時存取控制）需要未被篡改的時間來源才能有效運作。
• 不可靠的排程：依賴準確時間的應用程式（如行事曆或提醒應用）可能因設備時鐘（如 Unix 時間戳記）不準確而發生故障。
• 時間不精確：設備內部時鐘可能會因溫度、休眠模式、電池電量等因素而產生時間漂移。這對於需要高精度的應用程式而言可能會造成問題。TrustedTime API 會提供時間戳記的誤差估算，確保應用程式的時間敏感操作能夠正確執行。
• 設備間時間不一致：多設備場景（如遊戲或協作應用）中，設備之間的時間不一致可能會造成問題。TrustedTime API 可確保所有設備的時間保持一致，提升使用者體驗。
• 不必要的電量與數據消耗：相比於每次應用程式需要當前時間時都向 NTP 伺服器發送請求，TrustedTime 更加高效。它會定期與時間伺服器同步，並以同步後的時間作為參考點，透過設備內部時鐘計算當前時間。這種方法可降低網路使用量並提升應用程式效能，特別是對於需要頻繁檢查時間的應用程式而言。

TrustedTime 的應用場景

TrustedTime API 可提升應用程式的可靠性與安全性，適用於多種情境，例如：

• 金融應用：確保交易時間戳即使在設備離線時仍然準確，防止詐欺與爭議。
• 遊戲：防止使用者透過修改設備時間來操控遊戲時鐘，確保公平競技。
• 限時優惠：確保促銷與優惠活動在正確時間到期，而不受使用者設備設定影響。
• 電子商務：精確追蹤訂單處理與配送時間。
• 數位內容授權：強制執行基於時間的數位內容限制，例如租賃或訂閱服務。
• 物聯網 (IoT) 設備：確保多個設備之間的時鐘同步，以保持數據記錄與控制的一致性。
• 生產力應用：準確記錄雲端文件的變更時間，以確保文件歷史記錄的可靠性。

開始使用 TrustedTime API

TrustedTime API 建立在 Google Play 服務之上，對於大多數 Android 開發者來說，整合過程十分順暢。

最簡單的整合方式是在應用程式生命週期的早期初始化 TrustedTimeClient，例如在 Application 類別的 onCreate() 方法中初始化。以下範例使用 Hilt 進行依賴注入，使時間客戶端可在整個應用程式中供各個元件使用。

[選擇性] 設定依賴注入

// TrustedTimeClientAccessor.kt
import com.google.android.gms.tasks.Task
import com.google.android.gms.time.TrustedTimeClient

interface TrustedTimeClientAccessor {
  fun createClient(): Task<TrustedTimeClient>
}

// TrustedTimeModule.kt
@Module
@InstallIn(SingletonComponent::class)
class TrustedTimeModule {
  @Provides
  fun provideTrustedTimeClientAccessor(
    @ApplicationContext context: Context
  ): TrustedTimeClientAccessor {
    return object : TrustedTimeClientAccessor {
      override fun createClient(): Task<TrustedTimeClient> {
        return TrustedTime.createClient(context)
      }
    }
  }
}

在應用程式生命週期的早期初始化

// TrustedTimeDemoApplication.kt
@HiltAndroidApp
class TrustedTimeDemoApplication : Application() {

  @Inject
  lateinit var trustedTimeClientAccessor: TrustedTimeClientAccessor

  var trustedTimeClient: TrustedTimeClient? = null
    private set

  override fun onCreate() {
    super.onCreate()
    trustedTimeClientAccessor.createClient().addOnCompleteListener { task ->
      if (task.isSuccessful) {
        // Stash the client
        trustedTimeClient = task.result
      } else {
        // Handle error, maybe retry later
        val exception = task.exception
      }
    }
    // To use Kotlin Coroutine, you can use the await() method, 
    // see https://developers.google.com/android/guides/tasks#kotlin_coroutine for more info.
  }
}

NOTE: If you don't use dependency injection in your app. You can simply call
`TrustedTime.createClient(context)` instead of using a TrustedTimeClientAccessor.

在應用程式的任何地方使用 TrustedTimeClient




// Retrieve the TrustedTimeClient from your application class
  val myApp = applicationContext as TrustedTimeDemoApplication

  // In this example, System.currentTimeMillis() is used as a fallback if the
  // client is null (i.e. client creation task failed) or when there is no time
  // signal available. You may not want to do this if using the system clock is
  // not suitable for your use case.
  val currentTimeMillis =
    myApp.trustedTimeClient?.computeCurrentUnixEpochMillis()
        ?: System.currentTimeMillis()
  // trustedTimeClient.computeCurrentInstant() can be used if Instant is
  // preferred to long for Unix epoch times and you are able to use the APIs.




在Activity內使用:

@AndroidEntryPoint
class MainActivity : AppCompatActivity() {
  @Inject
  lateinit var trustedTimeAccessor: TrustedTimeAccessor

   private var trustedTimeClient: TrustedTimeClient? = null

  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    ...
    trustedTimeAccessor.createClient().addOnCompleteListener { task ->
      if (task.isSuccessful) {
          // Stash the client
          trustedTimeClient = task.result
        } else {
         // Handle error, maybe retry later or use another time source.
          val exception = task.exception
        }
    }
  }

  private fun getCurrentTimeInMillis() : Long? {
    return trustedTimeClient?.computeCurrentUnixEpochMillis()
  }
}

TrustedTime API 的可用性與限制

TrustedTime API 適用於所有運行 Google Play 服務 的 Android 5（Lollipop）及以上版本的設備。若要存取此 API，請新增以下依賴項：

implementation 'com.google.android.gms:play-services-time:16.0.1'

或更新版本。

使用此 API 無需額外的權限，但 TrustedTime 需要在設備啟動後連接網路才能提供時間戳記。如果設備自開機以來從未連接到網際網路，則 TrustedTime API 無法返回時間戳記。

請注意，設備的內部時鐘可能會因 溫度、休眠模式（Doze Mode）、電池電量等因素 而產生時間漂移。TrustedTime 無法防止 這種漂移，但其 API 會為每個時間戳提供誤差估算值，可用來判斷時間的準確性是否符合應用程式的需求。此外，雖然 TrustedTime 能 降低使用者修改設備時間 影響應用程式的可能性，但它 無法完全防止時間篡改，仍可能有進階技術能影響設備時間。

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