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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