密码学

作者: 汉包包 | 来源:发表于2020-11-19 17:41 被阅读0次

    md5之加盐

    • md5在实际开发中是不会直接使用,不够安全,http://www.cmd5.com/ 这个网站中可以根据32位字符反查询到你的密码。
      安全系数要求不太高的应用,一般会用加盐的方式对数据进行加密。
    NSString *pwdMd5 = pwd.md5String; -- 对密码进行单次加密,也可以进行双次md5加密
    
    • 但加盐方式也不是绝对安全的,因为salt是由开发人员自定义的,当salt泄露时,就相当于整个程序的加密方式暴露了,很容易被别人破解;
    NSString *salt = @"abc";
    
    NSString *pwdSalt = [pwd stringByAppendingString:salt].md5String;
    

    md5之HMAC

    HMAC,给定一个密钥,对明文进行密钥的拼接,,并且做2次散列(MD5) -> 得到32位结果

    • 用户在注册的那一刻,向服务器索取密钥key
    • 客户端拿到key的这一刻,就将key保存到本地
    • 切换了新的设备(换手机重新登录、登录新的已有账号!)---重新找服务器获取
    //如何避免
    一种情况! 如果黑客 模拟你的网络请求..不需要拿到真实密码!用加密后的信息,也可以获得登录之后的权限!!
    //让我们的密码具有时效性!! 也就是 加密过后的密码 有时间限制!!
    
    客户端:
        UserID = staygold
        Pass == (123456+KEY)HMAC == e9cdab82d48dcd37af7734b6617357e6
        KEY(第一次请求的时候获取key)
    服务器:
        KEY(发给客户端的key)
        UserID = staygold
        密码 = Pass == e9cdab82d48dcd37af7734b6617357e6
    
    当第二次发送: UserID :  (Pass(加密后的字符串) + '201702102020')md5
    
    `服务器对比: 只要服务器当前时间或者上一分钟 加密后的字符相等!就返回登录成功!!`
        (Pass + "201702102020")md5 != (Pass + "201702102021")md5
        (Pass + "201702102020")md5 == (Pass + "201702102020")md5
    `防止黑客模拟登陆做其他操作,这样密码就会有一个时效性的效果`
    

    本地储存之钥匙串访问(SSKeyChain):

    • 苹果的"生态圈",从 iOS7.0.3 版本开放给开发者!
    • 功能:在Mac上能够动态生成复杂密码,帮助用户记住密码!
    • 如果用户访问网站,记住密码,我们还可以看到记住的密码明文!明文记录
    • 本身的所有接口都是 C 语言的.借助三方库
    • 采用的加密方式是 AES 加密!
    • 直接保存明文密码,如果应用删了都是可以找回密码

    对称加密和非对称加密

    名称 对称加密算法-传统加密算法 非对称加密算法 -现代加密算法
    加密方式 加密和解密使用同一个密钥 公钥、私钥
    加密方式 密钥的保密工作就非常重要 公钥加密,私钥解密
    加密方式 密钥会定期更换 私钥加密,公钥解密
    优缺点 优点:速度快 缺点:使用同一个密钥 优点:安全 缺点:速度较慢

    对称加密算法之经典算法:

    • DES 数据加密标准(用的少,因为强度不够)
    • 3DES 使用三个密钥,对相同的数据执行三次加密强度增强
    • AES 高级加密标准,目前美国国家安全局使用AES加密,苹果的钥匙串使用的就是AES加密
    • ECB 电子代码本,将一个数据拆分成多块,然后独立加密
    • CBC 将数据拆分成多块,每一块数据加密都会依赖上一块数据的加密信息,密码块链,使用一个密钥和一个初始化量对数据进行加密抓换,能保证密文的完整性,如果一个数据发生改变,后面的所有数据将会被破坏

    对称加密和解密的底层算法

    - (NSString *)encryptString:(NSString *)string keyString:(NSString *)keyString iv:(NSData *)iv {
        
        // 设置秘钥
        NSData *keyData = [keyString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        uint8_t cKey[self.keySize];
        bzero(cKey, sizeof(cKey));
        [keyData getBytes:cKey length:self.keySize];
        
        // 设置iv
        uint8_t cIv[self.blockSize];
        bzero(cIv, self.blockSize);
        int option = 0;
        /**
         kCCOptionPKCS7Padding                      CBC 的加密
         kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode   ECB 的加密
         */
        if (iv) {
            [iv getBytes:cIv length:self.blockSize];
            option = kCCOptionPKCS7Padding;
        } else {
            option = kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode;
        }
        
        // 设置输出缓冲区
        NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        size_t bufferSize = [data length] + self.blockSize;
        void *buffer = malloc(bufferSize);
        
        // 开始加密
        size_t encryptedSize = 0;
        
        /**
         CCCrypt 对称加密算法的核心函数(加密/解密)
         
         参数
         1. kCCEncrypt 加密/ kCCDecrypt 解密
         2. 加密算法,默认使用的是 AES/DES
         3. 加密选项 ECB/CBC
             kCCOptionPKCS7Padding                      CBC 的加密
             kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode   ECB 的加密
         4. 加密密钥
         5. 密钥长度
         6. iv 初始向量,ECB 不需要指定
         7. 加密的数据
         8. 加密的数据长度
         9. 密文的内存地址
         10. 密文缓冲区大小
         11. 加密结果大小
         */
        CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt,
                                              self.algorithm,
                                              option,
                                              cKey,
                                              self.keySize,
                                              cIv,
                                              [data bytes],
                                              [data length],
                                              buffer,
                                              bufferSize,
                                              &encryptedSize);
        
        NSData *result = nil;
        if (cryptStatus == kCCSuccess) {
            result = [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:encryptedSize];
        } else {    
            free(buffer);
            NSLog(@"[错误] 加密失败|状态编码: %d", cryptStatus);
        }
        
        return [result base64EncodedStringWithOptions:0];
    }
    

    如果android和iOS加密出来的结果不同可以用以下方式:

    /**
     *  终端测试指令
     *  注意-K是指ASCII表的十六进制表的内容
     *
     *
     *  DES(ECB)加密
     *  $ echo -n hello | openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt | base64
     *
      * DES(CBC)加密
     *  $ echo -n hello | openssl enc -des-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt | base64
     *
     *  AES(ECB)加密
     *  $ echo -n hello | openssl enc -aes-128-ecb -K 616263 -nosalt | base64
     *
     *  AES(CBC)加密
     *  $ echo -n hello | openssl enc -aes-128-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt | base64
     *
     *  DES(ECB)解密
     *  $ echo -n HQr0Oij2kbo= | base64 -D | openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt -d
     *
     *  DES(CBC)解密
     *  $ echo -n alvrvb3Gz88= | base64 -D | openssl enc -des-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt -d
     *
     *  AES(ECB)解密
     *  $ echo -n d1QG4T2tivoi0Kiu3NEmZQ== | base64 -D | openssl enc -aes-128-ecb -K 616263 -nosalt -d
     *
     *  AES(CBC)解密
     *  $ echo -n u3W/N816uzFpcg6pZ+kbdg== | base64 -D | openssl enc -aes-128-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt -d
     *
     *  提示:
     *      1> 加密过程是先加密,再base64编码
     *      2> 解密过程是先base64解码,再解密
     */
    

    非对称加密之RSA算法

    RSA.png

    质数是指只能被1或者自己整除的(除出来的数有余数),例如:1,2,3,5,7,11

    创建公钥和密钥
    openssl genrsa -out private.pem 512
    openssl rsa -in private.pem -out public.pem -pubout
    但是iOS开发中不能用pem格式,需要用到的是der格式(二进制格式)
    
    openssl req -new -key private.pem -out rsacer.csr
     openssl x509 -req -days 3650 -in rsacer.csr -signkey private.pem -out rsacer.crt
    openssl x509 -outform der -in rsacer.crt -out rsacer.der
    openssl pkcs12 -export -out p.p12 -inkey private.pem -in rsacer.crt
    最终生成一个p12文件。
    

    拿到p12文件和rsacer.der文件后就进行加密操作。

       XHCryptorTools *tools = [[XHCryptorTools alloc] init];
        //1加载公钥
        NSString *pubPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"rsacert.der" ofType:nil];
        [tools loadPublicKeyWithFilePath:pubPath];
        //2:使用公钥加密
        NSString *result = [tools RSAEncryptString:@"123456jkkkhhh"];
        NSLog(@"加密之后的结果是:%@",result);
        //3:加载私钥,并且指定导出p12时设定的密码
        NSString *privatePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"p.p12" ofType:nil];
        [tools loadPrivateKey:privatePath password:@"123456"];
        // 4. 使用私钥解密
        NSLog(@"解密结果 %@", [tools RSADecryptString:result]);
    

    总结:

    1.AES 是对数据本身加密 和 解密
    2.RSA 是对 AES(key)密钥加密

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