密码学基本概念
密码学的三大作用：加密（ Encryption）、认证（Authentication），鉴定（Identification）.
- 加密：防止坏人获取你的数据。
- 认证：防止坏人修改了你的数据而你却并没有发现。
- 鉴权：防止坏人假冒你的身份。
【base64】：
base64只是一种编码方式，并不是一种加密算法，不要使用base64来加密数据。（由于“历史原因”，电子邮件不支持非ASCII码字符，如果要传送的电子邮件带有非ASCII码字符（诸如中文）或者图片，用户收到的电子邮件将会是一堆乱码，因此发明了Base64编码算法）
/** 编码 */
func base64Encoding(plainString:String)->String
{
let plainData = plainString.data(using: String.Encoding.utf8)
let base64String = plainData?.base64EncodedString()
return base64String!
}
/** 解码*/
func base64Decoding(encodedString:String)->String
{
guard let decodedData = Data(base64Encoded: encodedString) else { return "" }
let decodedString = String.init(data: decodedData, encoding: String.Encoding.utf8)
return decodedString!
}
hash ：
hash哈希表：查找事件复杂度为O(1), MD5和SHA-1可以说是目前应用最广泛的Hash算法
1、建议使用SHA-256、SHA-3算法:
2、不建议使用MD2、MD4、MD5、SHA-1、RIPEMD算法来加密用户密码等敏感信息：
如md5算法，网上有很多查询的字典库，给出md5值，可以查到加密前的数据
- (NSString *)sha256String {
unsigned char result[CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
CC_SHA256(self.bytes, (CC_LONG)self.length, result);
NSMutableString *hash = [NSMutableString
stringWithCapacity:CC_SHA256_DIGEST_LENGTH * 2];
for (int i = 0; i < CC_SHA256_DIGEST_LENGTH; i++) {
[hash appendFormat:@"%02x", result[i]];
}
return hash;
}
消息认证算法 :
要确保加密的消息不是别人伪造的，需要提供一个消息认证码（MAC，Message authentication code）。 消息认证码是带密钥的hash函数，基于密钥和hash函数。密钥双方事先约定，不能让第三方知道。(key)
消息发送者使用MAC算法计算出消息的MAC值，追加到消息后面一起发送给接收者。接收者收到消息后，用相同的MAC算法计算接收到消息MAC值，并与接收到的MAC值对比是否一样。
【开发者建议】：
建议使用HMAC-SHA256算法，避免使用CBC-MAC
- (NSString *)hmacStringUsingAlg:(CCHmacAlgorithm)alg withKey:(NSString *)key {
size_t size;
switch (alg) {
case kCCHmacAlgMD5: size = CC_MD5_DIGEST_LENGTH; break;
case kCCHmacAlgSHA1: size = CC_SHA1_DIGEST_LENGTH; break;
case kCCHmacAlgSHA224: size = CC_SHA224_DIGEST_LENGTH; break;
case kCCHmacAlgSHA256: size = CC_SHA256_DIGEST_LENGTH; break;
case kCCHmacAlgSHA384: size = CC_SHA384_DIGEST_LENGTH; break;
case kCCHmacAlgSHA512: size = CC_SHA512_DIGEST_LENGTH; break;
default: return nil;
}
unsigned char result[size];
const char *cKey = [key cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
CCHmac(alg, cKey, strlen(cKey), self.bytes, self.length, result);
NSMutableString *hash = [NSMutableString stringWithCapacity:size * 2];
for (int i = 0; i < size; i++) {
[hash appendFormat:@"%02x", result[i]];
}
return hash;
}
对称加密算法 :
AES
在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的 【密钥只有一个】，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。
该算法的缺点是，如果一旦密钥泄漏，那么加密的内容将都不可信了。
【开发者建议】：
1、建议使用AES算法。
2、DES默认的是56位的加密密钥，已经不安全，不建议使用。
3、注意加密模式不要使用ECB模式。ECB模式不安全，说明问题的经典的三张图片，如下：
明文：
明文
用ECB加密模式后：
ECB模式加密
用CBC加密模式后： 需要设置iv偏移量
CBC模式加密
iOS 默认为CBC模式 api中147行：
/*!
@enum CCOptions
@abstract Options flags, passed to CCCryptorCreate().
@constant kCCOptionPKCS7Padding Perform PKCS7 padding.
@constant kCCOptionECBMode Electronic Code Book Mode.
Default is CBC.
*/
enum {
/* options for block ciphers */
kCCOptionPKCS7Padding = 0x0001,
kCCOptionECBMode = 0x0002
/* stream ciphers currently have no options */
};
typedef uint32_t CCOptions;
- (NSData *)aes256EncryptWithKey:(NSData *)key iv:(NSData *)iv {
if (key.length != 16 && key.length != 24 && key.length != 32) {
return nil;
}
if (iv.length != 16 && iv.length != 0) {
return nil;
}
NSData *result = nil;
size_t bufferSize = self.length + kCCBlockSizeAES128;
void *buffer = malloc(bufferSize);
if (!buffer) return nil;
size_t encryptedSize = 0;
CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, // encode/decode
kCCAlgorithmAES128,
kCCOptionPKCS7Padding,
key.bytes,
key.length,
iv.bytes,
self.bytes,
self.length,
buffer,
bufferSize,
&encryptedSize);
if (cryptStatus == kCCSuccess) {
result = [[NSData alloc]initWithBytes:buffer length:encryptedSize];
free(buffer);
return result;
} else {
free(buffer);
return nil;
}
}
非对称加密:
rsa
非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密（这个过程可以做数字签名）。
非对称加密主要使用的是RSA算法。
小结
几条原则：
- 1、不要自己设计加密算法和协议，使用业界标准的算法。
- 2、对称加密算法不要使用ECB模式，不建议使用DES算法。
- 3、要选择合适长度的密钥。
- 4、要确保随机数生成器的种子具有足够的信息熵。
- 5、不要使用没有消息认证的加密算法加密消息，无法防重放。
- 6、当多个字符串拼接后做hash，要非常当心。
- 7、当给算法加yan盐取值时不要太短，不要重复。
- 8、使用初始化向量时IV时，IV为常量的CBC，CFB，GCM等和ECB一样可以重放，即采用上一个消息的最后一块密文作为下一个消息的IV，是不安全的。
- 9、密钥应遵循的原则 ：
（1）密钥不能为常量，应随机，定期更换，如果加密数据时使用的密钥为常量，则相同明文加密会得到相同的密文，很难防止字典攻击。
（2）开发同学要防范密钥硬编码的毛病。
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