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【iOS】AES/Base64加密、解密和MD5加密

【iOS】AES/Base64加密、解密和MD5加密

作者: 小小啄 | 来源:发表于2017-08-12 17:52 被阅读0次

    常见的加密算法

    MD5 \ SHA \ DES \ 3DES \ RC2和RC4 \ RSA \ IDEA \ DSA \ AES

    MD5

    MD5:全称是Message Digest Algorithm 5,译为“消息摘要算法第5版”

    效果:对输入信息生成唯一的128位散列值(32个字符)

    MD5生成的是固定的128bit,即128个0和1的二进制位,而在实际应用开发中,通常是以16进制输出的,所以正好就是32位的16进制,说白了也就是32个16进制的数字。

    MD5的特点:

    (1)输入两个不同的明文不会得到相同的输出值

    (2)根据输出值,不能得到原始的明文,即其过程不可逆(只能加密, 不能解密)

      (3)  MD5加密区分 大小写,使用时要和后台约定好

      (4)MD5加密的位数是16位还是32位(大多数都是32位的),16位的可以通过32位的转换得到

    MD5的应用场景:

    由于MD5加密算法具有较好的安全性,而且免费,因此该加密算法被广泛使用

    大多数的登录功能向后台提交密码时都会使用到这种算法

    代码实现:

    #import "LCMD5Tool.h"

    @implementation LCMD5Tool

    #pragma mark - 32位 小写

    +(NSString *)MD5ForLower32Bate:(NSString *)str{

    // OC 字符串转换位C字符串

    const char* input = [str UTF8String];

    // 16位加密

    unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];

    // 1: 需要加密的C字符串       2: 加密的字符串的长度        3: 加密长度

    CC_MD5(input, (CC_LONG)strlen(input), result);

    NSMutableString *digest = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_MD5_DIGEST_LENGTH * 2];

    for (NSInteger i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {

    // 返回一个32位长度的加密后的字符串

    [digest appendFormat:@"%02x", result[i]];

    }

    return digest;

    }

    #pragma mark - 32位 大写

    +(NSString *)MD5ForUpper32Bate:(NSString *)str{

    //要进行UTF8的转码

    const char* input = [str UTF8String];

    unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];

    CC_MD5(input, (CC_LONG)strlen(input), result);

    NSMutableString *digest = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_MD5_DIGEST_LENGTH * 2];

    for (NSInteger i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {

    [digest appendFormat:@"%02X", result[i]];

    }

    return digest;

    }

    #pragma mark - 16位 大写

    +(NSString *)MD5ForUpper16Bate:(NSString *)str{

    NSString *md5Str = [self MD5ForUpper32Bate:str];

    NSString  *string;

    for (int i=0; i<24; i++) {

    string=[md5Str substringWithRange:NSMakeRange(8, 16)];

    }

    return string;

    }

    #pragma mark - 16位 小写

    +(NSString *)MD5ForLower16Bate:(NSString *)str{

    NSString *md5Str = [self MD5ForLower32Bate:str];

    NSString  *string;

    for (int i=0; i<24; i++) {

    string=[md5Str substringWithRange:NSMakeRange(8, 16)];

    }

    return string;

    }

    @end


    AES

    AES: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。AES是一个对称分组密码算法,旨在取代DES成为广泛使用的标准。根据使用的密码长度,AES最常见的有3种方案,用以适应不同的场景要求,分别是AES-128、AES-192和AES-256。— 《iOS安全之路--AES》

    AES加密数据块分组长度必须为128比特,密钥长度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一个(如果数据块及密钥长度不足时,会补齐)。AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下:1、密钥扩展(KeyExpansion),2、初始轮(Initial Round),3、重复轮(Rounds),每一轮又包括:SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey,4、最终轮(Final Round),最终轮没有MixColumns。

    AES加密的实现

    需要导入头文件

    #import <CommonCrypto/CommonDigest.h>

    #import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>

    #define AES_KEY  @"0123456789ABCDEF"

    /*

    *  对data加密

    *  @param data 需要加密的数据

    *  @return 加密后的数据

    */

    +(NSData *)aes256EncryptWithData:(NSData *)data{

    if (!AES_KEY || AES_KEY.length !=16) {

    NSLog(@"key length must be 16");

    return nil;

    }

    char keyPtr[kCCKeySizeAES256+1];

    bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr));

    [AES_KEY getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];

    NSUInteger dataLength = data.length;

    size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;

    void *buffer = malloc(bufferSize);

    size_t numBytesEncrypted = 0;

    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128,

    kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode,

    keyPtr, kCCBlockSizeAES128,

    NULL,

    data.bytes, dataLength,

    buffer, bufferSize,

    &numBytesEncrypted);

    if (cryptStatus == kCCSuccess) {

    return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesEncrypted];

    }

    free(buffer);

    return nil;

    }

    /**

    *  对data解密

    *  @param data 需要解密的数据

    *  @return 解密后的数据

    */

    +(NSData *)aes256DecryptWithData:(NSData *)data{

    if (!AES_KEY || AES_KEY.length !=16) {

    NSLog(@"key length must be 16");

    return nil;

    }

    char keyPtr[kCCKeySizeAES256+1];

    bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr));

    [AES_KEY getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];

    NSUInteger dataLength = data.length;

    size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;

    void *buffer = malloc(bufferSize);

    size_t numBytesDecrypted = 0;

    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, kCCAlgorithmAES128,

    kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode,

    keyPtr, kCCBlockSizeAES128,

    NULL,

    data.bytes, dataLength,

    buffer, bufferSize,

    &numBytesDecrypted);

    if (cryptStatus == kCCSuccess) {

    return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesDecrypted];

    }

    free(buffer);

    return nil;

    }

    /**

    *  对字符串加密

    *  @param string 需要加密的字符串

    *  @return 加密后的数据

    */

    +(NSData*)aes256EncryptWithString:(NSString*)string{

    NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

    NSData *encryptedData = [self aes256EncryptWithData:data];

    return encryptedData;

    }

    /**

    *  解密

    *  @param data 需要解密的数据

    *  @return 解密后的字符串

    */

    +(NSString*)aes256DecryptStringWithData:(NSData *)data{

    NSData *decryData = [self aes256DecryptWithData:data];

    NSString *string = [[NSString alloc] initWithData:decryData encoding:NSUTF8StringEncoding];

    return string;

    }

    Base64

    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。例如,在Java Persistence系统Hibernate中,就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符(一般为128-bit的UUID)编码为一个字符串,用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中,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。

    base64原理

    1)将所有字符转化为ASCII码;

    2)将ASCII码转化为8位二进制;

    3)将二进制3个归成一组(不足3个在后边补0)共24位,再拆分成4组,每组6位;

    4)统一在6位二进制前补两个0凑足8位;

    5)将补0后的二进制转为十进制;

    6)从Base64编码表获取十进制对应的Base64编码;

    base64的实现

    base64和AES一样,需要一个NSData的Category类,但是不需要包含那两个头文件。

    base64需要自己定义一个64位长度的编码表。

    static const char base64EncodingTable[64] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

    base64还需要一个解码表。

    static const short base64DecodingTable[256] = {

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, -1, -2,  -1,  -1, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -1, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, 62,  -2,  -2, -2, 63,

    52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9,  10,  11,  12, 13, 14,

    15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36,  37,  38, 39, 40,

    41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2,

    -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,  -2,  -2, -2, -2

    };

    /**

    *  数据流加密

    *

    *  @param data 需要加密的数据流

    *

    *  @return 加密后的字符串

    */

    +(NSString *)base64EncodedWithData:(NSData *)data{

    NSUInteger length = data.length;

    if (length == 0)

    return @"";

    NSUInteger out_length = ((length + 2) / 3) * 4;

    uint8_t *output = malloc(((out_length + 2) / 3) * 4);

    if (output == NULL)

    return nil;

    const char *input = data.bytes;

    NSInteger i, value;

    for (i = 0; i < length; i += 3) {

    value = 0;

    for (NSInteger j = i; j < i + 3; j++) {

    value <<= 8;

    if (j < length) {

    value |= (0xFF & input[j]);

    }

    }

    NSInteger index = (i / 3) * 4;

    output[index + 0] = base64EncodingTable[(value >> 18) & 0x3F];

    output[index + 1] = base64EncodingTable[(value >> 12) & 0x3F];

    output[index + 2] = ((i + 1) < length)

    ? base64EncodingTable[(value >> 6) & 0x3F]

    : '=';

    output[index + 3] = ((i + 2) < length)

    ? base64EncodingTable[(value >> 0) & 0x3F]

    : '=';

    }

    NSString *base64 = [[NSString alloc] initWithBytes:output length:out_length encoding:NSASCIIStringEncoding];

    free(output);

    return base64;

    }

    /**

    *  字符串解密

    *

    *  @param base64EncodedString 需要解密的字符串

    *

    *  @return 解密后的数据流

    */

    +(NSData *)base64DecryptWithString:(NSString *)base64EncodedString{

    NSInteger length = base64EncodedString.length;

    const char *string = [base64EncodedString cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];

    if (string  == NULL)

    return nil;

    while (length > 0 && string[length - 1] == '=')

    length--;

    NSInteger outputLength = length * 3 / 4;

    NSMutableData *data = [NSMutableData dataWithLength:outputLength];

    if (data == nil)

    return nil;

    if (length == 0)

    return data;

    uint8_t *output = data.mutableBytes;

    NSInteger inputPoint = 0;

    NSInteger outputPoint = 0;

    while (inputPoint < length) {

    char i0 = string[inputPoint++];

    char i1 = string[inputPoint++];

    char i2 = inputPoint < length ? string[inputPoint++] : 'A';

    char i3 = inputPoint < length ? string[inputPoint++] : 'A';

    output[outputPoint++] = (base64DecodingTable[i0] << 2)

    | (base64DecodingTable[i1] >> 4);

    if (outputPoint < outputLength) {

    output[outputPoint++] = ((base64DecodingTable[i1] & 0xf) << 4)

    | (base64DecodingTable[i2] >> 2);

    }

    if (outputPoint < outputLength) {

    output[outputPoint++] = ((base64DecodingTable[i2] & 0x3) << 6)

    | base64DecodingTable[i3];

    }

    }

    return data;

    }

    /**

    *  字符串做加密

    *

    *  @param str 需要加密的字符串

    *

    *  @return 加密后的字符串

    */

    +(NSString *)base64EncodedWithString:(NSString *)str{

    NSData* data = [str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

    return [self base64EncodedWithData:data];

    }

    /**

    *  对字符串解密

    *

    *  @param base64EncodedString 需要解密的字符串

    *

    *  @return 解密后的字符串

    */

    + (NSString *)base64DecryptString:(NSString *)base64EncodedString{

    NSData *data = [self base64DecryptWithString:base64EncodedString];

    return [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

    }

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