【iOS】MD5(加密)/AES/Base64加密和解密
MD5
- 什麼是MD5
Message Digest Algorithm MD5（中文名為訊息摘要演算法第五版）為電腦保安領域廣泛使用的一種雜湊函式，用以提供訊息的完整性保護。MD5的典型應用是對一段資訊（Message）產生資訊摘要（Message-Digest），以防止被篡改。
- MD5的特點
1、壓縮性：任意長度的資料，算出的MD5值長度都是固定的。
2、容易計算：從原資料計算出MD5值很容易。
3、抗修改性：對原資料進行任何改動，哪怕只修改1個位元組，所得到的MD5值都有很大區別。
4、強抗碰撞：已知原資料和其MD5值，想找到一個具有相同MD5值的資料（即偽造資料）是非常困難的。
MD5的作用是讓大容量資訊在用數字簽名軟體簽署私人金鑰前被”壓縮”成一種保密的格式（就是把一個任意長度的位元組串變換成一定長的十六進位制數字串）。
比如以前在下載windows系統的時候，很多網站都會公佈一個MD值，這個是這個軟體對應的MD5值，當系統被修改了，哪怕是一個位元組，之後生成的MD5值都會有比較大的差異。
詳細的介紹，可以一步百度百科–
MD5的實現
首先需要包含標頭檔案：
#import <CommonCrypto/CommonDigest.h>/**
* MD5加密
*
* @param string 需要加密的字串
*
* @return 返回加密後的結果
*/
+ (NSString *)md5:(NSString *)string{
// OC 字串轉換位C字串
const char *cStr = [string UTF8String];
// 16位加密
unsigned char digest[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
// 1: 需要加密的C字串 AES
什麼是AES
高階加密標準（英語：Advanced Encryption Standard，縮寫：AES），在密碼學中又稱Rijndael加密法。AES是一個對稱分組密碼演算法，旨在取代DES成為廣泛使用的標準。根據使用的密碼長度，AES最常見的有3種方案，用以適應不同的場景要求，分別是AES-128、AES-192和AES-256。— 《iOS安全之路－－AES》
AES加密資料塊分組長度必須為128位元，金鑰長度可以是128位元、192位元、256位元中的任意一個（如果資料塊及金鑰長度不足時，會補齊）。AES加密有很多輪的重複和變換。大致步驟如下：1、金鑰擴充套件（KeyExpansion），2、初始輪（Initial Round），3、重複輪（Rounds），每一輪又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，4、最終輪（Final Round），最終輪沒有MixColumns。AES加密的實現
AES 加密的實現我們需要新建一個NSData的Category類，
然後包含兩個標頭檔案：
#import <CommonCrypto/CommonDigest.h>
#import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>AES 加密時，我們需要自己定義一個16位的字串，作為key。
// 自定義一個KEY
#define AES_KEY @"0123456789ABCDEF"/**
* 對data加密
*
* @param data 需要加密的資料
*
* @return 加密後的資料
*/
+(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;
}
/**
* 對data解密
*
* @param data 需要解密的資料
*
* @return 解密後的資料
*/
+(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;
}
/**
* 對字串加密
*
* @param string 需要加密的字串
*
* @return 加密後的資料
*/
+(NSData*)aes256EncryptWithString:(NSString*)string{
NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSData *encryptedData = [self aes256EncryptWithData:data];
return encryptedData;
}
/**
* 解密
*
* @param data 需要解密的資料
*
* @return 解密後的字串
*/
+(NSString*)aes256DecryptStringWithData:(NSData *)data{
NSData *decryData = [self aes256DecryptWithData:data];
NSString *string = [[NSString alloc] initWithData:decryData encoding:NSUTF8StringEncoding];
return string;
}兩種加密和解密，一種是字串的一種是資料流的。
Base64
- 什麼是base64
Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit位元組程式碼的編碼方式之一，大家可以檢視RFC2045～RFC2049，上面有MIME的詳細規範。Base64編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的標識資訊。例如，在Java Persistence系統Hibernate中，就採用了Base64來將一個較長的唯一識別符號（一般為128-bit的UUID）編碼為一個字串，用作HTTP表單和HTTP GET URL中的引數。在其他應用程式中，也常常需要把二進位制資料編碼為適合放在URL（包括隱藏表單域）中的形式。此時，採用Base64編碼具有不可讀性，即所編碼的資料不會被人用肉眼所直接看到。
- base64原理
轉碼過程例子：
3*8=4*6
記憶體1個字元佔8位
轉前： s 1 3
先轉成ascii：對應 115 49 51
2進位制： 01110011 00110001 00110011
6個一組（4組） 011100110011000100110011
然後才有後面的 011100 110011 000100 110011
然後計算機是8位8位的存數 6不夠，自動就補兩個高位0了
所有有了 高位補0
科學計算器輸入 00011100 00110011 00000100 00110011
得到 28 51 4 51
- base64的實現
base64和AES一樣，需要一個NSData的Category類，但是不需要包含那兩個標頭檔案。
base64需要自己定義一個64位長度的編碼表。
static const char base64EncodingTable[64] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";base64還需要一個解碼錶。
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
};/**
* 資料流加密
*
* @param data 需要加密的資料流
*
* @return 加密後的字串
*/
+(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;
}
/**
* 字串解密
*
* @param base64EncodedString 需要解密的字串
*
* @return 解密後的資料流
*/
+(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;
}
/**
* 字串做加密
*
* @param str 需要加密的字串
*
* @return 加密後的字串
*/
+(NSString *)base64EncodedWithString:(NSString *)str{
NSData* data = [str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
return [self base64EncodedWithData:data];
}
/**
* 對字串解密
*
* @param base64EncodedString 需要解密的字串
*
* @return 解密後的字串
*/
+ (NSString *)base64DecryptString:(NSString *)base64EncodedString{
NSData *data = [self base64DecryptWithString:base64EncodedString];
return [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
}加密和解密也是對應有字串和NSData兩種方法。
總結
從程式碼上看，這三種加密方式還是有點難度的，但是網上一堆程式碼，我們需要知道怎麼使用。在實際專案中的使用，我使用的兩點就是，和後臺互動的時候，對介面中的引數加密就是介面地址“？”後面的資料，還有一點就是對伺服器返回的json資料的加密。一般是前臺對介面引數加密後臺解密，後臺對介面返回引數加密，前臺對返回的資料解密。
程式碼下載地址：加密+解密。