关于iOS加解密编解码那些事

编解码

base64编解码

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。在应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。
推荐GTMBase64

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加解密

MD5数字摘要

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。
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。
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的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。除了MD5以外，其中比较有名的还有sha-1、RIPEMD以及Haval等。

基本原理

对MD5算法简要的叙述可以为：MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

- (NSString *)md5 {

const char *cStr = [self UTF8String];
unsigned char result[16];
CC_MD5( cStr, strlen(cStr), result );
return [NSString stringWithFormat:@%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X,
result[0], result[1], result[2], result[3],
result[4], result[5], result[6], result[7],
result[8], result[9], result[10], result[11],
result[12], result[13], result[14], result[15]
];
}

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SHA1摘要

安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）主要适用于数字签名标准 （Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。对于长度小于2^64 位的消息，SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候，这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中，数据很可能会发生变化，那么这时候就会产生不同的消息摘要。 SHA1有如下特性：不可以从消息摘要中复原信息；两个不同的消息不会产生同样的消息摘要,(但会有1x10 ^ 48分之一的机率出现相同的消息摘要,一般使用时忽略)。

- (NSString*) sha1
{
    const char *cstr = [self cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *data = [NSData dataWithBytes:cstr length:self.length];
  
    uint8_t digest[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
  
    CC_SHA1(data.bytes, data.length, digest);
  
    NSMutableString* output = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH * 2];
  
    for(int i = 0; i < CC_SHA1_DIGEST_LENGTH; i++)
        [output appendFormat:@%02x, digest[i]];
  
    return output;
}

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SHA1与base64结合

- (NSString *) sha1_base64
{
    const char *cstr = [self cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *data = [NSData dataWithBytes:cstr length:self.length];
  
    uint8_t digest[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
  
    CC_SHA1(data.bytes, data.length, digest);
  
    NSData * base64 = [[NSData alloc]initWithBytes:digest length:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
    base64 = [GTMBase64 encodeData:base64];
  
    NSString * output = [[NSString alloc] initWithData:base64 encoding:NSUTF8StringEncoding];
    return output;
}

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MD5与base64结合

- (NSString *) md5_base64
{
    const char *cStr = [self UTF8String];
    unsigned char digest[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    CC_MD5( cStr, strlen(cStr), digest );
  
    NSData * base64 = [[NSData alloc]initWithBytes:digest length:CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    base64 = [GTMBase64 encodeData:base64];
  
    NSString * output = [[NSString alloc] initWithData:base64 encoding:NSUTF8StringEncoding];
    return output;
}

AES加解密

高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。
推荐RNCryptor

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DES加解密

DES是一种分组数据加密技术（先将数据分成固定长度的小数据块，之后进行加密），速度较快，适用于大量数据加密

/*字符串加密
 *参数
 *plainText : 加密明文
 *key        : 密钥 64位
 */
+ (NSString *) encryptUseDES:(NSString *)plainText key:(NSString *)key
{
    NSString *ciphertext = nil;
    const char *textBytes = [plainText UTF8String];
    NSUInteger dataLength = [plainText length];
    unsigned char buffer[1024];
    memset(buffer, 0, sizeof(char));
    Byte iv[] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    size_t numBytesEncrypted = 0;
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmDES,
                                          kCCOptionPKCS7Padding,
                                          [key UTF8String], kCCKeySizeDES,
                                          iv,
                                          textBytes, dataLength,
                                          buffer, 1024,
                                          &numBytesEncrypted);
    if (cryptStatus == kCCSuccess) {
        NSData *data = [NSData dataWithBytes:buffer length:(NSUInteger)numBytesEncrypted];
        
        ciphertext = [[[NSString alloc] initWithData:[GTMBase64 encodeData:data] encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];
    }
    return ciphertext;
}
 
//解密
+ (NSString *) decryptUseDES:(NSString*)cipherText key:(NSString*)key 
{
    NSData* cipherData = [GTMBase64 decodeString:cipherText];
    unsigned char buffer[1024];
    memset(buffer, 0, sizeof(char));
    size_t numBytesDecrypted = 0;
    Byte iv[] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, 
                                          kCCAlgorithmDES, 
                                          kCCOptionPKCS7Padding, 
                                          [key UTF8String], 
                                          kCCKeySizeDES, 
                                          iv, 
                                          [cipherData bytes], 
                                          [cipherData length], 
                                          buffer, 
                                          1024, 
                                          &numBytesDecrypted);
    NSString* plainText = nil;
    if (cryptStatus == kCCSuccess) {
        NSData* data = [NSData dataWithBytes:buffer length:(NSUInteger)numBytesDecrypted];
        plainText = [[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];
    }
    return plainText;
}

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3DES加解密

3DES是一种基于DES的加密算法，使用3个不同密匙对同一个分组数据块进行3次加密，如此以使得密文强度更高。
相较于DES和3DES算法而言，AES算法有着更高的速度和资源使用效率，安全级别也较之更高了，被称为下一代加密标准。
相对于DES，新增核心代码如下：

//前端与后台商量KEY
#define gkey            @""
#define gIv             @""

+ (NSString*)TripleDES:(NSString*)plainText encryptOrDecrypt:(CCOperation)encryptOrDecrypt key:(NSString*)key {


    const void *vplainText;
    size_t plainTextBufferSize;

    if (encryptOrDecrypt == kCCDecrypt)
    {
        NSData *EncryptData = [GTMBase64 decodeData:[plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
        plainTextBufferSize = [EncryptData length];
        vplainText = [EncryptData bytes];
    }
    else
    {
        NSData* data = [plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        plainTextBufferSize = [data length];
        vplainText = (const void *)[data bytes];
    }

    CCCryptorStatus ccStatus;
    uint8_t *bufferPtr = NULL;
    size_t bufferPtrSize = 0;
    size_t movedBytes = 0;
    // uint8_t ivkCCBlockSize3DES;

    bufferPtrSize = (plainTextBufferSize + kCCBlockSize3DES) & ~(kCCBlockSize3DES - 1);
    bufferPtr = malloc( bufferPtrSize * sizeof(uint8_t));
    memset((void *)bufferPtr, 0x0, bufferPtrSize);
    // memset((void *) iv, 0x0, (size_t) sizeof(iv));

    NSString *initVec = @"";
    const void *vkey = (const void *) [key UTF8String];
    const void *vinitVec = (const void *) [initVec UTF8String];

    ccStatus = CCCrypt(encryptOrDecrypt,
                       kCCAlgorithm3DES,
                       kCCOptionPKCS7Padding|kCCOptionECBMode,
                       vkey, //key
                       kCCKeySize3DES,
                       vinitVec, //"init Vec", //iv,
                       vplainText, //"Your Name", //plainText,
                       plainTextBufferSize,
                       (void *)bufferPtr,
                       bufferPtrSize,
                       &movedBytes);
    NSString *result;

    if (encryptOrDecrypt == kCCDecrypt)
    {
        result = [[NSString alloc] initWithData:[NSData dataWithBytes:(const void *)bufferPtr
                                                                length:(NSUInteger)movedBytes]
                                        encoding:NSUTF8StringEncoding];
    }
    else
    {
        NSData *myData = [NSData dataWithBytes:(const void *)bufferPtr length:(NSUInteger)movedBytes];
        result = [GTMBase64 stringByEncodingData:myData];
    }

    return result;

}

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RSA加密

RSA算法是一种非对称加密算法,常被用于加密数据传输.如果配合上数字摘要算法, 也可以用于文件签名.

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.
  iOS中的Security.framework提供了对RSA算法的支持.这种方式需要对密匙对进行处理,根据public key生成证书,通过private key生成p12格式的密匙
  除了Security.framework, 也可以将openssl库编译到iOS工程中, 这可以提供更灵活的使用方式.
  推荐Objective-C-RSA

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