开篇直讲方法.
最近项目中有一个需求.编写用户独有的用户支付码.
支付码生成算法是一个对安全性比较高算法.不仅需要一个单项加密,逆向不可解的加密方式还需要在支付码中加载用户信息.所以我们商量如何完成该需求.
通过学习大量的加密算法与竞品应用的调查,我们最后决定使用Google动态令牌方法.
先简单了解一下Google动态令牌的原理:
google加密流程.jpg
整体经过两次加密,KEY值是两边共同约定的一串字符或数字.其中的变量只有"时间".
那么如何完成动态解密呢?
加入我们设置动态密码的有效期是30s那么我们以时间中的10秒为最小单位生成密码.每10秒内生成的密码是一样的(举例:1秒~9秒生成密码都是558897, 11秒~19秒生成密码都是238919).生成密码值后,后台进行验证.后台只需要生成最多3次密码并对照前端生成密码值,一致就可完成验证.
我们来看一下实际的SimpleDemo
public MapAcquireAuthenticator(String checkCode, String secret) {
String msg = null;
Boolean success = false;
Map returnMap = new HashMap<>();
boolean check = GoogleAuthenticatorSample.authcode(checkCode, secret);// 验证码输入有误
if (!check) {
msg = "验证码不正确,校验失败!";
returnMap.put("msg", msg);
returnMap.put("success", success);return returnMap;
}
msg = "校验成功!";
success = true;returnMap.put("msg", msg);
returnMap.put("success", success);
return returnMap;
}
public static Boolean authcode(String codes, String savedSecret) {//savedSecret == KEY, code : 条形码
long code = 0L;
try {
code = Long.parseLong(codes); //string 转 long
} catch (Exception arg7) {
arg7.printStackTrace();
}
long t = System.currentTimeMillis();
GoogleAuthenticatorSample ga = new GoogleAuthenticatorSample();
ga.setWindowSize(3);
boolean r = ga.check_code(savedSecret.toUpperCase(), code, t);
return Boolean.valueOf(r);
}
private boolean check_code(String secret, long code, long timeMsec) { // secret:密钥 code:条形码 timeMsec:当前时间
Base32 codec = new Base32();
byte[] decodedKey = codec.decode(secret); //decodedKey Base32加密后结果
long t = timeMsec / 1000L / 30L;
for (int i = -this.window_size; i <= this.window_size; ++i) {
long hash;
try {
hash = (long) verify_code(decodedKey, t + (long) i);
} catch (Exception arg13) {
arg13.printStackTrace();
throw new RuntimeException(arg13.getMessage());
}
if (hash == code) {
return true;
}
}
return false;
}
private static int verify_code(byte[] key, long t) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {
byte[] data = new byte[8];
long value = t;
for (int signKey = 8; signKey-- > 0; value >>>= 8) {
data[signKey] = (byte) ((int) value);
}
SecretKeySpec arg12 = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA1");
Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA1");
mac.init(arg12);
byte[] hash = mac.doFinal(data);
int offset = hash[19] & 15;
long truncatedHash = 0L;
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
truncatedHash <<= 8;
truncatedHash |= (long) (hash[offset + i] & 255);
}
truncatedHash &= 2147483647L;
truncatedHash %= 1000000L;
return (int) truncatedHash;
}
以上是后台的例子.是按照上诉流程基本原理执行.那么问题来了.前端如何完成加密过程呢?
我们先分析一下整体加密计算的流程.
第一步:
Base32 codec = new Base32();
byte[] decodedKey = codec.decode(secret); //decodedKey Base32加密后结果
先对secret进行Base32的加密,secret是两端共持有的公钥密码.先对公钥进行混乱处理,加强了整体加密结果的不可逆性.
long t = timeMsec / 1000L / 30L;
timeMsec是分秒级的时间戳,除以1000获取到秒级,那么再除以30是标识了每个密码的有效期为30秒.
第二步:
byte[] data = new byte[8];
long value = t;
for (int signKey = 8; signKey-- > 0; value >>>= 8) {
data[signKey] = (byte) ((int) value);
}
初始化一个8位byte数组,以时间作为数组元素.data作为下一个参数进行计算.
第三步:
SecretKeySpec arg12 = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA1");
Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA1");
mac.init(arg12);
byte[] hash = mac.doFinal(data);
使用HMacSHA1加密,获取最后的加密结果hash.
第四步:
到此,加密操作已经完成.剩下的操作就是缩短密码位数了.
int offset = hash[19] & 15;
long truncatedHash = 0L;
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
truncatedHash <<= 8;
truncatedHash |= (long) (hash[offset + i] & 255);
}
truncatedHash &= 2147483647L;
truncatedHash %= 1000000L;
2147483647是2的32次幂,做与运算后取了一个32位二进制数,最后跟1000000取余数,就获取到了6位令牌数组.
那么接下来我们将它翻译成Objective-C,直接上代码
首先我们需要Base32加密方法与 HMACSHA1的加密方法.
Base32方法我在Google上找到作者叫Dave Poirier的MF_Base32Additions方法.HMACSHA1就可以直接使用YYKit的方法就可以.在这里就不详细介绍方法实现了.
NSData*base32Data = [NSDatadataWithBase32String:key];
long timeIn = ([NSDate date].timeIntervalSince1970 / 30);
NSMutableData *mData = [NSMutableData dataWithLength:8];
Byte*data = (Byte*) [mDatabytes];
longvalue = timeIn;
for(intsignKey =8; signKey-- >0; value = value >>8) {
data[signKey] = (Byte)((int) (value));
}
NSData *SHA1Code = [[NSData dataWithBytes:data length:8] hmacSHA1DataWithKey:base32Data];
Byte*hash = (Byte*) [SHA1Codebytes];
intoffset = hash[19] &15;
longtruncatedHash =0;
for(inti =0; i <4; ++i) {
truncatedHash = truncatedHash <<8;
truncatedHash |= (long) (hash[offset + i] &255);
}
truncatedHash &=2147483647;
truncatedHash %=1000000;
FLog(@"EncryptCode NUM = %6ld", truncatedHash);
NSString*secret =kStringWithFormat(@"%6ld", truncatedHash);
整体思路与上面是一致的.这样我们就实现了动态令牌的算法. Demo地址,里面有MF_Base32Additions加密算法,欢迎交流
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