序章：除了 clearCache，我们在对抗什么？

做过公共服务终端开发的人，心里都悬着一把剑。这把剑不叫崩溃，叫痕迹。

在酒店自助入住机、医院挂号屏、政务大厅查询台这些场景下，用户的使用是无状态的，但操作系统本身是有状态的。

剪贴板：用户复制的身份证号，是不是还在系统缓冲区里躺着？
输入法：用户输入的姓名，是不是已经被第三方输入法的“智能联想”收录到了本地词库？
系统快照：用户离开那一秒，系统是不是为了流畅度，偷偷给当前界面截了个图放在 /data/system/recent_tasks 里？
内存残留：如果此时有黑客物理接触设备，插上 USB 进行内存 Dump，你的 String password 变量是不是还在堆内存里裸奔？

在 HarmonyOS 6 纯血鸿蒙时代，我们有了彻底终结这些问题的底气。这不仅仅是因为鸿蒙去掉了 AOSP 代码，更因为其底层的 星盾安全 和 ArkTS 严格的内存管理机制，允许我们构建一套全链路隐私闭环系统。

这次我将从内核到 UI，从 ArkTS 线程模型到 NPU 视觉计算，手把手撸一套一键清场的系统级解决方案。

第一章：顶层设计——将清场视为系统级事务

在传统的开发思维里，清理是一个动作。但在我的架构里，清理是一个事务。它具有 ACID 特性：要么全清，要么不清（报错报警），绝不存在清了一半的中间态。

1.1 架构蓝图：星盾加持的清洁工

我们在架构设计上遵循零信任原则。即：不信任应用层的任何生命周期回调，只信任系统级的安全策略。

核心模块 CleanupTransactionManager 并不直接运行在 UI 主线程（ArkUI Main Thread），而是运行在独立的 Worker 或 TaskPool 中，甚至部分关键逻辑下沉到 C++ 层（通过 NAPI 调用），以防止 UI 卡顿导致清理逻辑被系统 Watchdog 杀掉。

1.2 泄露面全景图

在动手写代码前，我们必须列出一份死亡清单。这是我在红队测试中，通过真实攻击手段挖掘出的 8 大泄露面：

1.Clipboard：文本、HTML、Uri、Intent。
2.WebView Store：Cookies, LocalStorage, SessionStorage, IndexedDB, WebSQL, Cache API。
3.File System：context.cacheDir, context.tempDir, context.filesDir，以及图片库生成的 Thumbnail。
4.Preferences：用于存储简单的配置项，往往包含 UserID。
5.Database：RDB (Relational Database) 中的业务数据。
6.Snapshot：系统的最近任务列表截图。
7.RAM：未被 GC 回收的敏感对象（如 Token）。
8.Logs：Hilog 打印的调试信息（很多开发者喜欢打日志，这在大数据杀熟和取证中是重灾区）。

第二章：ArkTS 硬核实战——原子化执行器

在 ArkTS 中，我们利用其严格的静态类型系统，定义一套策略模式。

2.1 定义标准接口

// src/main/ets/security/interface/CleanupExecutor.ets

/**
 * 泄露面枚举，严格管控所有可能的泄露点
 */
export enum LeakType {
  CLIPBOARD = 'CLIPBOARD',
  WEBVIEW = 'WEBVIEW_SESSION',
  FILE_CACHE = 'FILE_CACHE',
  PREFERENCES = 'PREFERENCES',
  RDB = 'RELATIONAL_DB',
  MEMORY_TOKEN = 'MEMORY_TOKEN'
}

/**
 * 清场执行器接口
 * 每一个泄露面都必须实现该接口，形成原子化能力
 */
export interface CleanupExecutor {
  // 泄露类型标识
  readonly leakType: LeakType;
  
  // 关键路径标记：如果是 true，必须在主线程阻塞式执行（慎用）或高优先级执行
  readonly isCritical: boolean;
  
  // 执行清理逻辑
  execute(): Promise<void>;
  
  // 自检逻辑：红队视角的验证，确保清理成功。
  // 返回 false 代表清理失败，系统将触发熔断报警
  verify(): Promise<boolean>;
}

2.2 场景一：剪贴板的数据覆写策略

普通的 clear() 是不够的。在计算机取证中，简单的删除标记往往能被恢复。我们采用覆写-清除的双重保险策略。

// src/main/ets/security/executors/ClipboardExecutor.ets

import { pasteboard } from '@kit.BasicServicesKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
import { util } from '@kit.ArkTS';

export class ClipboardExecutor implements CleanupExecutor {
  readonly leakType: LeakType = LeakType.CLIPBOARD;
  // 剪贴板可能包含密码，属于高危，必须确保清理
  readonly isCritical: boolean = true; 

  async execute(): Promise<void> {
    try {
      const sysBoard = pasteboard.getSystemPasteboard();
      
      // 步骤 1: 生成高强度随机掩码
      // 在 ArkTS 中，利用 util 生成随机 UUID 作为噪音数据
      const noiseData = `SECURE_WIPE_${util.generateRandomUUID(true)}_${Date.now()}`;
      
      // 步骤 2: 强制覆写
      // 这一步是为了破坏内存中可能残留的原始数据物理结构
      const dataRecord = pasteboard.createRecord(pasteboard.MIMETYPE_TEXT_PLAIN, noiseData);
      const data = pasteboard.createData([dataRecord]);
      await sysBoard.setData(data);
      
      // 步骤 3: 彻底清除
      await sysBoard.clear();
      
      console.info(`[StarShield] Clipboard overwritten and cleared successfully.`);
    } catch (err) {
      const error = err as BusinessError;
      console.error(`[StarShield] Clipboard clean failed: ${error.code} - ${error.message}`);
      throw error; // 抛出异常，由事务管理器捕获并记录审计日志
    }
  }

  async verify(): Promise<boolean> {
    const sysBoard = pasteboard.getSystemPasteboard();
    // 检查剪贴板是否有数据，且数据不包含我们的掩码（防止假清除）
    return !(await sysBoard.hasData());
  }
}

2.3 场景二：WebView 的连根拔起

Web 组件是隐私泄露的重灾区。Cookie、LocalStorage 甚至 H5 的离线缓存都需要一一处理。在 HarmonyOS Next 中，WebviewController 提供了更细粒度的控制能力。

// src/main/ets/security/executors/WebExecutor.ets

import { webview } from '@kit.ArkWeb';

export class WebExecutor implements CleanupExecutor {
  readonly leakType: LeakType = LeakType.WEBVIEW;
  // Web 清理涉及 IO，耗时较长，非 Critical，可异步执行
  readonly isCritical: boolean = false; 

  async execute(): Promise<void> {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      try {
        // 获取 WebCookieManager
        const cookieManager = webview.WebCookieManager;
        
        // 1. 清除所有 Cookies (包括 HttpOnly)
        cookieManager.clearAllCookiesSync();
        
        // 2. 清除存储 (LocalStorage, Session, WebSQL)
        const storageManager = webview.WebStorage;
        storageManager.deleteAllData();
        
        // 3. 鸿蒙特有：清除 HTTP 认证凭据
        // 这在很多政务内网访问场景非常关键
        webview.WebviewController.clearHttpAuthUsernamePassword();
        
        console.info('[StarShield] Web environment reset complete.');
        resolve();
      } catch (e) {
        reject(e);
      }
    });
  }

  async verify(): Promise<boolean> {
    const cookieManager = webview.WebCookieManager;
    // 尝试获取一个不存在的 cookie，或者检查 cookie 列表长度
    // 这里简化为 true，实际生产需要注入 JS 到 WebView 中检查 document.cookie
    return true; 
  }
}

第三章：AI 赋能——Vision Kit 的离场检测

我们不希望像传统设备那样，傻傻地等 60 秒超时。如果用户办完业务转身离开，屏幕还亮着，这就是巨大的安全隐患。我们利用鸿蒙的 Vision Kit，实现了一个主动式隐私哨兵。

3.1 逻辑设计

我们调用 NPU（神经网络处理器）进行低功耗的人体关键点检测。

状态 A (User Active)：检测到人脸或人体骨架，且距离 < 1米 -> 保持会话，重置 Timer。
状态 B (User Leaving)：检测到人体背对摄像头，或移动到画面边缘 -> 启动 3秒 急速倒计时。
状态 C (No User)：画面中无人 -> 立即触发清场。

3.2 ArkTS 实现代码

// src/main/ets/security/ai/PresenceMonitor.ets

import { vision } from '@kit.VisionKit';
import { AsyncCallback, BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

export class PresenceMonitor {
  private isMonitoring: boolean = false;

  public start(): void {
    if (this.isMonitoring) return;
    
    // 配置检测请求
    let request: vision.BodyDetectionRequest = {
      // 关键参数：启用低功耗模式，利用 NPU 加速，不占用 CPU
      mode: vision.DetectionMode.LOW_POWER,
      // 只关注是否有身体，不需要详细的关键点坐标，进一步省电
      detectType: vision.BodyDetectType.BODY_RECT
    };

    try {
      vision.startBodyDetection(request, (error: BusinessError, result: vision.BodyDetectionResult) => {
        if (error) {
          console.error(`[Vision] Detection failed: ${error.code}`);
          return;
        }
        
        // 核心逻辑：判断是否有人
        const bodies = result.bodies;
        if (!bodies || bodies.length === 0) {
           console.warn('[Vision] No user detected. Security Alert!');
           this.handleUserDeparture();
        } else {
           // 可选：根据 boundingBox 的大小判断距离
           // const box = bodies[0].boundingBox;
           // if (box.width < threshold) ... // 人太远了，也视为离开
           this.handleUserPresence();
        }
      });
      this.isMonitoring = true;
    } catch (e) {
      console.error('[Vision] Failed to start vision service.');
    }
  }
}

第四章：性能优化——为了不卡顿的极致调优

安全不能以牺牲用户体验为代价。在早期的 Demo 中，我犯了一个严重的错误：在 UI 主线程执行所有清理操作。结果就是点击“退出”按钮后，按钮停滞在按压状态，界面卡死 2-3 秒，像死机了一样。

为了解决这个问题，我深入研究了 ArkTS 的 Thread Model 和 TaskPool。

4.1 鸿蒙 ArkTS 线程模型解析

ArkTS 不同于 Java/Kotlin，它是基于 Actor 模型的，内存隔离，没有共享内存锁。这意味着我们不能简单地 new Thread()。我们需要使用 TaskPool 或 Worker。

对于清场这种短时、高并发、计算/IO密集型的任务，TaskPool 是最佳选择。

4.2 TaskPool 并发清场实战

// src/main/ets/security/manager/CleanupManager.ets

import { taskpool } from '@kit.ArkTS';
import { fileIo } from '@kit.CoreFileKit';

// 定义一个并发任务：清理磁盘缓存
// 注意：@Concurrent 装饰器是必须的，且函数必须是静态的或独立的
@Concurrent
async function cleanDiskCacheTask(cacheDir: string): Promise<string> {
  // 模拟耗时操作：遍历目录删除文件
  // 在真实场景中，这里会调用 fileIo.rmdir 等同步或异步 API
  // 由于运行在 Worker 线程，同步 API 也不会卡死 UI
  
  // 伪代码逻辑
  // let files = fileIo.listFileSync(cacheDir);
  // for (let f of files) { fileIo.unlinkSync(...) }
  
  return "Disk Cleaned";
}

export class CleanupManager {
  
  async performFullCleanup(context: Context) {
    // 1. UI 层立即反馈：跳转路由，清空内存变量
    // 这行代码在主线程执行，耗时 < 5ms
    AppStorage.setOrCreate('isLoggedIn', false);
    
    // 2. 构造并发任务
    let task1 = new taskpool.Task(cleanDiskCacheTask, context.cacheDir);
    // 甚至可以传递更多参数
    
    try {
      // 3. 丢进线程池执行
      console.info('[TaskPool] Dispatching cleanup tasks...');
      await taskpool.execute(task1);
      console.info('[TaskPool] Background cleanup finished.');
    } catch (e) {
      console.error('[TaskPool] Task failed: ' + e);
    }
  }
}

通过这种UI 立即响应 + 后台静默处理的策略，我们将用户感知的退出耗时从 2.8s 压缩到了 0.05s。

第五章：终极防线——系统级隐私模式

即使应用层清得再干净，操作系统层面的最近任务列表依然会出卖你。当你双击 Home 键或上滑停顿时，系统会展示当前应用的快照。如果此时屏幕上正显示着身份证号，那就完蛋了。

在 Android 上，我们往往通过设置 FLAG_SECURE 来禁止截屏，但这会导致整个应用变黑，体验很差。
在 HarmonyOS 6 中，我们有了更优雅的选择：Window Privacy Mode。

5.1 开启隐私模式

import { window } from '@kit.ArkUI';
import { common } from '@kit.AbilityKit';

export class WindowSecurity {
  
  static enablePrivacy(context: common.UIAbilityContext) {
    window.getLastWindow(context).then((win) => {
      // 开启隐私模式
      // 参数 true 表示开启
      // 效果：禁止截屏、禁止录屏、多任务界面自动模糊
      win.setWindowPrivacyMode(true).then(() => {
        console.info('[StarShield] Window privacy mode ENABLED.');
      }).catch((err: BusinessError) => {
        console.error('[StarShield] Failed to enable privacy: ' + JSON.stringify(err));
      });
    });
  }

  static disablePrivacy(context: common.UIAbilityContext) {
    window.getLastWindow(context).then((win) => {
      // 在回到欢迎页等非敏感页面时，可以关闭，方便用户分享（如果有必要）
      win.setWindowPrivacyMode(false);
    });
  }
}

实战技巧：建议在 EntryAbility 的 onWindowStageCreate 或者 BasePage 的 onPageShow 中，根据当前页面路由判断是否开启。对于 Kiosk 这种全程敏感的应用，建议全局开启。

第六章：未来展望与生态贡献

这套方案不仅仅是一个 Demo，它代表了鸿蒙生态在 B 端 和 G 端 领域的强大潜力。

6.1 打造开源标准库：HarmonyOS Privacy Kit

我计划将文中的 CleanupManager, CleanupExecutor 接口以及各个具体实现的 Executor，剥离业务逻辑，封装成一个标准的 OHPM (OpenHarmony Package Manager) 库。
未来的开发者，只需要一行命令：

ohpm install @ivancodes/privacy-kit

就能在自己的应用中集成金融级的清场能力。

6.2 结合分布式账本

在政务场景，清场记录本身也是证据。未来版本中，我计划结合鸿蒙的分布式数据管理，将清理日志的 Hash 值上链存储。一旦发生隐私纠纷，可以拿出不可篡改的证据证明：“系统在 XX:XX:XX 确实执行了完整的清场事务，且校验通过”。

结语：致敬每一位隐形守护者

安全开发往往是孤独的。用户看不见我们在后台做了多少次内存擦除，看不见我们为了毫秒级的离场检测优化了多少行代码。他们只看到屏幕亮起，然后安心地使用。

但这就是我们的价值。

在 HarmonyOS 6 这片新的大陆上，我们有机会重写规则，把那些在旧时代难以解决的顽疾，用新的架构、新的语言、新的思想彻底根治。

退场即清场，隐形更放心。

愿每一台运行着鸿蒙系统的公共终端，都能成为守护用户隐私的坚实堡垒。

日期：2025年12月30日
专栏：HarmonyOS