数据加密
一、数据安全
在互联网发展趋势迅猛的今天，数据安全的重要性日趋凸显。也成为我们必须了解的互联网知识。
在移动互联网浪潮下，用户的资金安全、企业的信息安全都是我们实际开发中必须考虑的内容。
- 相关术语：
- 密钥：密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。密钥分为对称密钥与非对称密钥（也可以根据用途来分为加密密钥和解密密钥）
- 明文：没有进行加密，能够直接代表原文含义的信息
- 密文：经过加密处理处理之后，隐藏原文含义的信息
- 加密：将明文转换成密文的实施过程
- 解密：将密文转换成明文的实施过程
- 数据安全
- 数据安全：是一种主动的包含措施，数据本身的安全必须基于可靠的加密算法与安全体系，主要是有对称算法与公开密钥密码体系两种（非对称算法），都包含了数据的加密和解密过程
- 对称算法：对称密码算法有时又叫传统密码算法，是指加密密钥可以从解密密钥中推算出来，反过来也成立。
- 非对称算法：指加密和解密使用不同密钥的加密算法，也称为公私钥加密。
- 加密算法有很多种，在iOS开发当中，MD5是我们常用的摘要算法。
- 数据安全：是一种主动的包含措施，数据本身的安全必须基于可靠的加密算法与安全体系，主要是有对称算法与公开密钥密码体系两种（非对称算法），都包含了数据的加密和解密过程
二、MD5
- 哈希算法
- 哈希算法：哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。
- 哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。数据的哈希值可以检验数据的完整性。一般用于快速查找和加密算法。
- 典型的的哈希算法有：MD2、MD4、MD5 和 SHA-1等。
- 哈希算法：哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。
- MD5 ：只能加密，无法解密
- MD5：Message Digest Algorithm MD5（中文名为消息摘要算法第五版）为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。
- MD5算法具有以下特点：
1、压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的（32位的16进制，128位的二进制）。
2、容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。
3、抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
4、强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。
- MD5：Message Digest Algorithm MD5（中文名为消息摘要算法第五版）为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。
获取字符串的MD5值
1、需要引入CommonCrypto/CommonCrypto.h
2、获取字符串的MD5值
1 #pragma mark - MD5加密字符串，不能解密
2 // 1、准备一个字符串用于加密
3 // 同一个字符串进行MD5加密之后得到的内容相同
4 NSString *str = @"I Love You";
5 // 2、因为MD5是基于C语言封装起来的，所以需要将字符串进行编码
6 const char *data = [str UTF8String];
7 // 3、使用字符数组去存取加密后的相关内容
8 // CC_MD5_DIGEST_LENGTH表示长度
9 // 因为是32位的，所以用unsigned，无符号的
10 unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
11 // 4、进行MD5加密
12 // 参数1：需要加密的内容
13 // 参数2：要加密的内容的长度
14 // 参数3：存放加密后结果的地址
15 CC_MD5(data, (CC_LONG)strlen(data), result);
16 // 5、保存结果 -- 创建可变字符串，将result数组中的内容保存到字符串中
17 NSMutableString *resultStr = [NSMutableString string];
18 // 6、遍历结果数组
19 for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
20 // 16进制的占位符%x
21 [resultStr appendFormat:@"%02x", result[i]];
22 }
23 NSLog(@"%@", resultStr);
MD5加密结果
获取其它对象MD5值
1、引入<CommonCrypto/CommonCrypto.h>
2、将其它对象转化为NSData对象（可以将对象事先写入文件）
3、读取NSData对象的MD5值
1 // 需求：创建一个数组，数组中存储元素，将这个数组写入到沙盒里
2 // 1、创建数组
3 NSArray *array = @[@"baby", @"yyp", @"bbh"];
4 // 2、找Documents路径
5 NSString *documentPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) objectAtIndex:0];
6 NSString *arrayPath = [documentPath stringByAppendingPathComponent:@"array.plist"];
7 [array writeToFile:arrayPath atomically:YES];
8
9 // 从沙盒中取出NSData类型的数据
10 NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:arrayPath];
11
12 #pragma mark - NSData类型数据加密过程
13 // 1、创建一个MD5对象
14 CC_MD5_CTX md5;
15 // 2、初始化md5
16 CC_MD5_Init(&md5);
17 // 3、准备开始进行数据的加密
18 // 参数1：MD5对象的地址
19 // 参数2：data的字节数
20 // 参数3：data的长度
21 CC_MD5_Update(&md5, data.bytes, (CC_LONG)data.length);
22 // 4、准备一个字符数组用来存储结果
23 unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
24 // 5、保存结果 -- 创建可变字符串，将result数组中的内容保存到字符串中
25 NSMutableString *resultStr = [NSMutableString string];
26 // 6、结束加密
27 CC_MD5_Final(result, &md5);
28 // 7、遍历结果数组
29 for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
30 [resultStr appendFormat:@"%02x", result[i]];
31 }
32 NSLog(@"resultStr = %@", resultStr);
MD5加密结果
复杂类型的数据MD5加密 -- Person类加密
1、引入<CommonCrypto/CommonCrypto.h>
2、将其它对象转化为NSData对象（归档）
3、读取NSData对象的MD5值
Person.h
1 #import <Foundation/Foundation.h>
2
3 // 遵守NSCoding协议
4 @interface Person : NSObject<NSCoding>
5 @property (nonatomic, copy) NSString *name;
6 @property (nonatomic, copy) NSString *gender;
7 @property (nonatomic, assign) NSInteger age;
8
9 // 自定义初始化方法
10 - (instancetype)initWithName:(NSString *)name
11 gender:(NSString *)gender
12 age:(NSInteger)age;
13 @end
Person.m
1 #import "Person.h"
2
3 @implementation Person
4
5 // 自定义初始化方法
6 - (instancetype)initWithName:(NSString *)name
7 gender:(NSString *)gender
8 age:(NSInteger)age {
9 if (self = [super init]) {
10 self.name = name;
11 self.gender = gender;
12 self.age = age;
13 }
14 return self;
15 }
16
17 // 归档
18 - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
19 [aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
20 [aCoder encodeObject:self.gender forKey:@"gender"];
21 [aCoder encodeInteger:self.age forKey:@"age"];
22 }
23
24 // 反归档
25 - (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
26 self = [super init];
27 if (self) {
28 self.name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
29 self.gender = [aDecoder decodeObjectForKey:@"gender"];
30 self.age = [aDecoder decodeIntegerForKey:@"age"];
31 }
32 return self;
33 }
34
35 @end
ViewController.m
1 #import "ViewController.h"
2 #import "Person.h"
3 #import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>
4
5 @interface ViewController ()
6
7 @end
8
9 @implementation ViewController
10
11 - (void)viewDidLoad {
12 [super viewDidLoad];
13 /**
14 * 完成自定义Person对象的加密过程
15 */
16 // 创建Person类对象
17 Person *person = [[Person alloc] initWithName:@"yyp" gender:@"girl" age:23];
18 // 归档成NSMutableData类型的数据
19 NSMutableData *data = [NSMutableData data];
20 NSKeyedArchiver *archiver = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:data];
21 [archiver encodeObject:person forKey:@"person"];
22 [archiver finishEncoding];
23
24 // data加密
25 CC_MD5_CTX md5;
26 CC_MD5_Init(&md5);
27 CC_MD5_Update(&md5, data.bytes, (CC_LONG)data.length);
28 unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
29 NSMutableString *resultStr = [NSMutableString string];
30 CC_MD5_Final(result, &md5);
31 for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
32 [resultStr appendFormat:@"%02x", result[i]];
33 }
34 NSLog(@"resutltStr = %@", resultStr);
35
36 }
MD5加密结果
小节：
- 哈希算法是一种摘要算法，主要作用是用来获取数据的摘要。严格意义上来说不属于加密算法（因为没有解密过程）
- 获取字符串的MD5值比较简单，其它对象可以先转化成NSData对象再进行操作
- 可以根据路径直接获取文件数据，也可以将对象写入文件件后获取为NSData对象
- iOS同样支持SHA1、base64、AES、钥匙串等方式加密数据
三、钥匙串加密
- 什么是钥匙串？
- 钥匙串：（英文：Keychain）是苹果公司Mac OS中的密码管理系统。它在Mac OS 8.6中和iOS7之后被导入，并且包括在了所有后续的各版本中。
- 一个钥匙串可以包含多种类型的数据：密码（包括网站，FTP服务器，SSH帐户，网络共享，无线网络，群组软件，加密磁盘镜像等），私钥，电子证书和加密笔记等。
- 钥匙串加密
- 苹果 iOS 和 Mac OS X 系统自带了一套敏感信息保存方案："钥匙串" (Keychain)。
- 保存在钥匙串的内容相当于系统对其做了保护，在设备锁定时进行了加密处理。
- 钥匙串中的条目称为SecItem，但它是存储在CFDictionary中的。SecItemRef类型并不存在。SecItem有五类：通用密码、互联网密码、证书、密钥和身份。在大多数情况下，我们用到的都是通用密码
- 钥匙串的使用和字典非常的相似
- 用原生的 Security.framework 就可以实现钥匙串的访问、读写。但是只能在真机上进行。通常我们使用KeychainItemWrapper来完成钥匙串的加密。
- 钥匙串的使用
- 拷贝钥匙串类到工程中
- 引入标准头文件
- 生成钥匙串对象
- 存储加密的数据
- 获得钥匙串对象
- 获取加密的数据
使用第三方类：KeychainItemWrapper
注意：
- 引入的头文件是MRC模式的,需要进行混编
- 获取对象的时候Identify必须一致
- 非系统key值是无法添加到字典中的
设置ARC&MRC混编
1 #import "ViewController.h"
2 #import "KeychainItemWrapper.h"
3
4 @interface ViewController ()
5
6 @end
7
8 @implementation ViewController
9
10 - (void)viewDidLoad {
11 #pragma mark - 钥匙串加密方式
12 // 1、创建钥匙串对象，通过相同的标记创建的钥匙串中具有相同的数据,可以看做是一个对象
13 // 参数1：标识，用于识别加密的内容(回传标识符)
14 // 参数2：分组 一般为nil
15 KeychainItemWrapper *keycharinItem = [[KeychainItemWrapper alloc] initWithIdentifier:@"myItemWrapper" accessGroup:nil];
16 // 常用于加密用户名和密码
17 // 系统提供的键值对中的两个键，非系统的键是没法加到字典中的
18 id kUserName = (__bridge id)kSecAttrAccount;
19 id kPasswordKey = (__bridge id)kSecValueData;
20 [keycharinItem setObject:@"MBboy" forKey:kUserName];
21 [keycharinItem setObject:@"123456" forKey:kPasswordKey];
22 // 从keychain中获取存储的数据
23 NSString *userName = [keycharinItem objectForKey:kUserName];
24 NSString *password = [keycharinItem objectForKey:kPasswordKey];
25 NSLog(@"username = %@, password = %@", userName, password);
26 }
27
28 @end
运行结果
四、公钥加密(RSA)
- 公钥加密简介
- 公钥加密也叫非对称加密
- 常用算法有RSA、ElGamal、背包算法、Rabin等等,IOS中用的最多的是RSA
- iOS 使用 RSA 加密, 只需要公钥
- RSA基本原理
RSA使用"秘匙对"对数据进行加密解密.在加密解密数据前,需要先生成公钥(public key)和私钥(private key).
公钥(public key): 用于加密数据. 用于公开, 一般存放在数据提供方, 例如iOS客户端.
私钥(private key): 用于解密数据. 必须保密, 私钥泄露会造成安全问题.
公钥和私钥都是使用证书生成的，并非我们自定义字符串就可以。 - 使用openssl生成密匙对
终端命令：
创建一个文件夹，使用"cd 文件夹路径" 到该文件夹下 例如：cd /Users/zhaoce/Desktop/公钥加密
然后逐条执行下列代码，会在该文件夹下生成7个文件
![复制代码]()
1 - #!/usr/bin/env bash 2 - echo "Generating RSA key pair ..." 3 - echo "1024 RSA key: private_key.pem" 4 - openssl genrsa -out private_key.pem 1024 5 - 6 - echo "create certification require file: rsaCertReq.csr" 7 - openssl req -new -key private_key.pem -out rsaCertReq.csr 8 - 9 - echo "create certification using x509: rsaCert.crt" 10 - openssl x509 -req -days 3650 -in rsaCertReq.csr -signkey private_key.pem -out rsaCert.crt 11 - 12 - echo "create public_key.der For IOS" 13 - openssl x509 -outform der -in rsaCert.crt -out public_key.der 14 - 15 - echo "create private_key.p12 For IOS. Please remember your password. The password will be used in iOS." 16 - openssl pkcs12 -export -out private_key.p12 -inkey private_key.pem -in rsaCert.crt 17 - 18 - echo "create rsa_public_key.pem For Java" 19 - openssl rsa -in private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout 20 - echo "create pkcs8_private_key.pem For Java" 21 - openssl pkcs8 -topk8 -in private_key.pem -out pkcs8_private_key.pem -nocrypt 22 - 23 - echo "finished."![复制代码]()
生成7个文件
公钥所在文件：rsa_public_key.pem
私钥所在文件：pkcs8_private_key.pem
然后使用终端命令："cat 文件名"获取文件中的密钥
在工程中导入第三方类：RSA
在从终端复制密钥到Xcode中时会复制上回车符，需要大家手动删除，注意不要多删
1 #import "ViewController.h"
2 #import "RSA/RSA.h"
3
4 @interface ViewController ()
5
6 @end
7
8 @implementation ViewController
9
10 - (void)viewDidLoad {
11 [super viewDidLoad];
12 // 获取公钥私钥数据
13 // 公钥：iOS客户端使用，我们拿到公钥以后，只需要根据公钥处理数据就可以
14 NSString *publicKey = @"-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQC9YE8sZKdQWUZRBKDeF8xxlDcoRlT5QOJcQ7AOLc3Gswjs1fVmpPvX4E/NEV2KS0f0NEeT3URsv3LmnS6v3CTvUqbk2+SabQFiq4jfTuyW5OFYVadX6vzZnKHdX35Z7LZNwfc+slFqfWdMVyLSSoq8br87v6uonM05Mk1Mf8rK4QIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----";
15
16 // 私钥：用于解密数据的，不能泄露，否则会造成信息不安全
17 NSString *privateKey = @"-----BEGIN PRIVATE KEY-----MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBAL1gTyxkp1BZRlEEoN4XzHGUNyhGVPlA4lxDsA4tzcazCOzV9Wak+9fgT80RXYpLR/Q0R5PdRGy/cuadLq/cJO9SpuTb5JptAWKriN9O7Jbk4VhVp1fq/Nmcod1fflnstk3B9z6yUWp9Z0xXItJKirxuvzu/q6iczTkyTUx/ysrhAgMBAAECgYBqCACMZJbhf/rE5giEEWMgvNHdNPPi0xdqfWOXrMGoXRnEMU/DduCjUC6eLPjos5nH+3WQLrVfBhp5UMyRHnt2pYGm3tsU1R5ieLZhMdcsfDQBBw67f1ov6gpktQ7r2AdJerxo2QlfhvvrjayV+TpPbRB5yk9z+z5iMccwj2vTWQJBAN/Xu7SC6YFNuZcIx5rzpOJoZ/CkdcBFvBpRGa3mAiXqv2+NyJemp0JY42x/9TiAnShrDRFd9OU72NhSjA2VHrcCQQDYlQBEbr1S4KJ1Zk7CzVppf+vIWJSSg/7oc3X98yTsoOBd5XBRQ7bLvcGiUMsHvXVibmwjrvQ7YayXQKCPCMsnAkBOsYlL7LoquyiD8JI752wQLKRd9XNwJRP8LIbanAIlUmH61d2vcudaa+WIP3P2aUDW9MujT2TJMkEJy/twyvwBAkAzVsaUciegsKzx5UmANctbvL34ZL77KBzRnyT2CJ/VE6F7wHpqWQHIs/dlcX9fG1Lq/T/XCY7NUK7nv6MPpMb7AkEA3rX/1V9HHSiTQe5MYfydB7s6duIR432xykR3ZYWjGBXNWFwwuI3wNcAJqkXWzOsbcz2oIRIZiaL9H1teOGQivg==-----END PRIVATE KEY-----";
18
19 // 创建字符串
20 NSString *testStr = @"小暖心";
21 // 创建存储公钥加密后的字符串,并使用RSA进行加密处理
22 // 参数1：需要加密的内容
23 // 参数2：公钥字符串
24 NSString *encPublicKey = [RSA encryptString:testStr publicKey:publicKey];
25 // 创建存储用私钥解密后的字符串
26 // 参数1：由JAVA后台提供
27 // 参数2：私钥字符串
28 NSString *result = @""; // 经过加密之后需要把加密的内容传给后台，此时后台会返回一个字符串
29 NSString *encPrivateKey = [RSA decryptString:result privateKey:privateKey];
30 NSLog(@"%@", encPublicKey);
31 NSLog(@"%@", encPrivateKey);
32 }
33
34 @end
运行结果：
浙公网安备 33010602011771号