iOS APP中常用加密总结

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加密

APP用户密码不能以明文的形式保存,需要对用户密码加密之后再保存.

密码的安全原则

• 本地和服务器都不允许保存用户的密码明文.
• 在网络上,不允许传输用户的密码明文.

数据加密算法:

• 对称加密算法:加密和解密使用同一密钥.加密解密速度快,要保证密钥安全.适合给大数据加密.(AES)
• 非对称加密算法:使用公钥加密,私钥解密.或者使用私钥加密,公钥解密.更加安全,但是加密解密速度慢,适合给小数据加密.
  非对称加密是计算机通信安全的基石，保证了加密数据不会被破解。非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥(publickey) 和私有密(privatekey)
  公开密钥和私有密钥是一对,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，只有用对应的公开密钥才能解密。(RSA)

常用加密方法:

• base64
• MD5
• MD5加盐
• HMAC
• 时间戳密码(用户密码动态变化)
• 钥匙串访问
• 指纹识别
• AES
• RSA

base64加密解密

base64 编码是现代密码学的基础.
原本是 8个bit 一组表示数据,改为 6个bit一组表示数据,不足的部分补零,每 两个0 用 一个 = 表示.
用base64 编码之后,数据长度会变大,增加了大约 1/3 左右.
base64 基本能够达到安全要求,但是,base64能够逆运算,非常不安全!
base64 编码有个非常显著的特点,末尾有个 '=' 号.

-(void)base64{
//------------加密
//字符串转成二进制
NSData *nsdata = [@"iOS Developer 张江东 encoded in Base64"
dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
//base64加密
NSString *base64Encoded = [nsdata base64EncodedStringWithOptions:0];
//打印base64加密结果
NSLog(@"Encoded: %@", base64Encoded);
// ---------- 解密
//加密后的字符串转成二进制
NSData *nsdataFromBase64String = [[NSData alloc]
initWithBase64EncodedString:base64Encoded options:0];
//base64解密
NSString *base64Decoded = [[NSString alloc]
initWithData:nsdataFromBase64String encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"Decoded: %@", base64Decoded);
}

md5加密不可逆

把一个任意长度的字节串变换成一定长度的十六进制的大整数. 注意,字符串的转换过程是不可逆的.
用于确保'信息传输'完整一致.
MD5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,哪怕只修改一个字节,所得到的 MD5 值都有很大区别.
*4.弱抗碰撞: 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.
*5.强抗碰撞: 想找到两个不同数据,使他们具有相同的 MD5 值,是非常困难的.
MD5 应用:
*1. 一致性验证: MD5 将整个文件当做一个大文本信息,通过不可逆的字符串变换算法,产生一个唯一的 MD5 信息摘要.就像每个人都有自己独一无二的指纹,MD5 对任何文件产生一个独一无二的"数字指纹".
利用 MD5 来进行文件校验, 被大量应用在软件下载站,论坛数据库,系统文件安全等方面.
*2. 数字签名;
*3. 安全访问认证;

• (void)md5Test
  {
  //MD5加密
  NSString *string = @"zhang";
  NSString *str2 = @"zhang123456";
  // 对字符串做一次 MD5 运算
  string = string.md5String;
  str2 = str2.md5String;
  NSLog(@"zhang: %@ str2:%@",string,str2);
  // MD5 + 盐
  NSString *str3 = @"lisi";
  // 盐 值 够咸 够长.
  NSString *salt = @"fenghuiluzhuan";
  str3 = [str3 stringByAppendingString:salt];
  NSLog(@"str3%@",str3.md5String);
  }

hmac加密

HMAC 利用哈希算法,以一个密钥和一个消息为输入,生成一个消息摘要作为输出.
HMAC 主要使用在身份认证中;
认证流程:
*1. 客户端向服务器发送一个请求.
*2. 服务器接收到请求后,生成一个'随机数'并通过网络传输给客户端.
*3. 客户端将接收到的'随机数'和'密钥'进行 HMAC-MD5 运算,将得到的结构作为认证数据传递给服务器.
(实际是将随机数提供给 ePass,密钥也是存储在 ePass中的)
*4. 与此同时,服务器也使用该'随机数'与存储在服务器数据库中的该客户'密钥'进行 HMAC-MD5 运算,如果
服务器的运算结果与客户端传回的认证数据相同,则认为客户端是一个合法用法.

• (void)hmacTest

{
// hmac : 服务器存储的一个密钥. 本地存一个.
NSString *string = @"zhang";
NSString *key = @"8a627a4578ace384017c997f12d68b23";
// key :密钥.
string = [string hmacMD5StringWithKey:key];
NSLog(@"%@",string);
}

时间戳加密

相同的密码明文 + 相同的加密算法 ===> 每次都得到不同的加密结果.
原理:将当前时间加入到密码中;
因为每次登陆时间都不同,所以每次计算出的结果也都不相同.
服务器也需要采用相同的算法.这就需要服务器和客户端时间一致.
时间戳密码.
每次发送网络请求之前.将密码与时间做一次运算.每次运算的结果,由于时间不同,结果就不同.
级别越低越安全 :1分钟之内.
注意:服务器端时间和客户端时间,可以有一分钟的误差(比如:第59S发送的网络请求,一秒钟后服务器收到并作出响应,这时服务器当前时间比客户端发送时间晚一分钟).
这就意味着,服务器需要计算两次（当前时间和一分钟之前两个时间点各计算一次）.只要有一个结果是正确的,就可以验证成功!

• (void)timeHmac{
  // 需要: 1.时间 2.密钥 3.hmac算法
  NSString *password = @"zhang";
  // 密钥
  NSString *key = @"8a627a4578ace384017c997f12d68b23";
  // 时间格式化工具
  NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
  // 自定义时间的格式
  [formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd HH:mm"];
  // 取出当前时间的字符串
  NSString *time = [formatter stringFromDate:[NSDate date]];
  NSLog(@"time%@",time);
  // 对密码做一次 hmac 运算 key:密钥
  password = [password hmacMD5StringWithKey:key];
  // 将第一次运算结果与时间拼接起来
  password = [password stringByAppendingString:time];
  // 将拼接之后的字符串在做一次HMAC运算
  password = [password hmacMD5StringWithKey:key];
  NSLog(@"哈希算法password-->%@",password);
  }

security

钥匙串访问

苹果在 iOS 7.0.3 版本以后公布钥匙串访问的SDK. 钥匙串访问接口是纯C语言的.

钥匙串使用 AES 256加密算法,能够保证用户密码的安全.

钥匙串访问的第三方框架(SSKeychain),是对 C语言框架 的封装.注意:不需要看源码.

钥匙串访问的密码保存在哪里?只有苹果才知道.这样进一步保障了用户的密码安全.

//钥匙串访问

• (void)keyChain{
  // // SSKeychain存储密码的时候,可以直接存储密码明文.
  // 1.密码明文
  // 2. 传一个唯一的值就可以了,一般传 [NSBundle mainBundle].bundleIdentifier
  // 3. 用户
  // 将密码存入钥匙串.
  NSString *servce = [NSBundle mainBundle].bundleIdentifier;
  NSString *account = @"12123424";
  NSString *pass = @"你好啊 为人民服务";
  //保存
  BOOL is = [SSKeychain setPassword:pass forService:servce account:account error:NULL];
  //取出密码
  NSString *mima = [SSKeychain passwordForService:servce account:account];
  NSLog(@"%d,%@",is,mima);
  }

指纹识别

• (void)fingerPrint{
  // 指纹识别.
  // 1.判断当前系统版本是否支持指纹识别功能 :iOS 8.0 以上的系统
  // 取出当前系统的版本号
  float version = [UIDevice currentDevice].systemVersion.floatValue;
  if (version < 8.0) {
  NSLog(@"请升级至最新系统,一次带来更好地软件应用体验");
  return;
  }
  // 2.判断当前设备是否支持指纹识别功能(是否带有 TouchID).
  // 1> 实例化一个指纹识别器
  LAContext *ctx = [[LAContext alloc] init];
  if (![ctx canEvaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics error:NULL]) {
  NSLog(@"您的手机太旧了,请购买最新的iPhone设备");
  return;
  }
  // 指纹识别
  [ctx evaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics localizedReason:@"请输入指纹" reply:^(BOOL success, NSError *error) {
  //
  if (success) {
  NSLog(@"指纹识别成功");
  }else
  {
  NSLog(@"指纹认证失败");
  NSLog(@"错误码：%zd",error.code);
  NSLog(@"出错信息：%@",error);
  // 错误码 error.code
  // -1: 连续三次指纹识别错误
  // -2: 在TouchID对话框中点击了取消按钮
  // -3: 在TouchID对话框中点击了输入密码按钮
  // -4: TouchID对话框被系统取消，例如按下Home或者电源键
  // -8: 连续五次指纹识别错误，TouchID功能被锁定，下一次需要输入系统密码
  NSLog(@"指纹识别失败,请重新输入指纹.");
  }
  }];
  }

AES

• (void)aesTest{
  define AES_KEY @"5kUaipAi8sOc-Ket"
  //aes----加密
  NSDictionary *dict = @{@"staff_no":@"12344",@"staff_password":@"rewrew2"};
  NSString *str = [self dictionaryToJson:dict];
  NSData *plain = [str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
  NSData *cipher = [plain AES128EncryptWithKey:AES_KEY];
  NSString *result = [NSString hexStrFromBytes:cipher];
  // ----- 解密
  //string转data
  NSData *data = [NSString hexStrToBytes:result];
  // //data解密
  NSData *jiemiData = [data AES128DecryptWithKey:AES_KEY];
  // //data 转 string
  NSString *result2 = [[NSString alloc] initWithData:jiemiData encoding:NSUTF8StringEncoding];
  NSLog(@"加密后--> %@,解密--->%@",result,result2);
  }
  //字典转字符串
• (NSString*)dictionaryToJson:(NSDictionary *)dic
  {
  NSError *parseError = nil;
  NSData *jsonData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:dic options:NSJSONWritingPrettyPrinted error:&parseError];
  return [[NSString alloc] initWithData:jsonData encoding:NSUTF8StringEncoding];
  }

RSA

RSA应用场景
由于 RSA算法的加密解密速度要比对称算法速度慢很多，在实际应用中，通常采取
数据本身的加密和解密使用对称加密算法(AES)。
用RSA算法加密并传输对称算法所需的密钥。

(void)RSADemo{
CryptorTools *tools = [[CryptorTools alloc] init];
// 加载公钥
NSString *pubPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"rsacert.der" ofType:nil];
[tools loadPublicKeyWithFilePath:pubPath];
// 使用公钥加密
NSString *result = [tools RSAEncryptString:@"i love you"];
NSLog(@"%@",result);
// 加载私钥
NSString *privatePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"p.p12" ofType:nil];
[tools loadPrivateKey:privatePath password:@"123"];
// 使用私钥解密
NSLog(@"%@",[tools
RSADecryptString:result]);
}