在 Swift 中使用 SecRandomCopyBytes

Posted 2023-02-14

【中文标题】在 Swift 中使用 SecRandomCopyBytes

【英文标题】：Using SecRandomCopyBytes in Swift

【发布时间】：2017-02-10 17:57:58

【问题描述】：

我想在 Swift 3.0 中使用 SecRandomCopyBytes 生成随机字节。这是我在 Swift 2.2 中的做法

private static func generateRandomBytes() -> String? 
    let data = NSMutableData(length: Int(32))

    let result = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, 32, UnsafeMutablePointer<UInt8>(data!.mutableBytes))
    if result == errSecSuccess 
        return data!.base64EncodedString(options: NSData.Base64EncodingOptions(rawValue: 0))
     else 
        print("Problem generating random bytes")
        return nil
    

在 Swift 3 中，我尝试这样做，因为我知道 unsafemutablebytes 的概念现在不同了，但它不允许我返回。如果我注释掉返回部分，它仍然会显示Generic Parameter ResultType could not be inferred

fileprivate static func generateRandomBytes() -> String? 
    var keyData = Data(count: 32)
    _ = keyData.withUnsafeMutableBytes mutableBytes in
        let result = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, keyData.count, mutableBytes)
        if result == errSecSuccess 
            return keyData.base64EncodedString(options: NSData.Base64EncodingOptions(rawValue: 0))
         else 
            print("Problem generating random bytes")
            return nil
        
    
    return nil

有谁知道如何解决这个问题？

谢谢

【参考方案1】：

你很接近，但 return 在闭包内返回 来自闭包，而不是来自外部函数。 因此只有SecRandomCopyBytes() 应该在 关闭，并将结果传回。

func generateRandomBytes() -> String? 

    var keyData = Data(count: 32)
    let result = keyData.withUnsafeMutableBytes 
        (mutableBytes: UnsafeMutablePointer<UInt8>) -> Int32 in
        SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, 32, mutableBytes)
    
    if result == errSecSuccess 
        return keyData.base64EncodedString()
     else 
        print("Problem generating random bytes")
        return nil
    

对于“单表达式闭包”，可以推断出闭包类型 自动，因此可以缩短为

func generateRandomBytes() -> String? 

    var keyData = Data(count: 32)
    let result = keyData.withUnsafeMutableBytes 
        SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, 32, $0)
    
    if result == errSecSuccess 
        return keyData.base64EncodedString()
     else 
        print("Problem generating random bytes")
        return nil
    

Swift 5 更新：

func generateRandomBytes() -> String? 

    var keyData = Data(count: 32)
    let result = keyData.withUnsafeMutableBytes 
        SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, 32, $0.baseAddress!)
    
    if result == errSecSuccess 
        return keyData.base64EncodedString()
     else 
        print("Problem generating random bytes")
        return nil
    

【讨论】：

@CodeOverRide：感谢您修复“重叠访问”问题。我已经简化了一点，不需要复制数据。在闭包内不使用keyData.count 就足够了。

是的，刚刚发现不需要了。

这在 Swift 5 中不再有效，因为现在 withUnsafeMutableBytes 公开了 UnsafeMutableRawBufferPointer 而不是 UnsafeMutablePointer。

@MartinR，我们可以在arc4random_uniform(<num>) 和SecRandomCopyBytes 这样的范围内生成一个随机数吗？

@AnkitJayaswal：不是开箱即用，但实现起来并不难（类似于***.com/a/26550169/1187415）。但请注意，从 Swift 4.2 开始，Swift 标准库提供了一个随机数生成器，根据developer.apple.com/documentation/swift/…，它在密码学上是安全的。

【参考方案2】：

这是使用 Swift 5 实现函数的最简单和“最快捷”的方式：

func generateRandomBytes() -> String? 
    var bytes = [UInt8](repeating: 0, count: 32)
    let result = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, bytes.count, &bytes)

    guard result == errSecSuccess else 
        print("Problem generating random bytes")
        return nil
    

    return Data(bytes).base64EncodedString()

当函数的控制流取决于表达式的成功或失败或非 nil 值的存在时，通常在 Swift 中使用保护语句而不是 if/else 语句是最佳实践。

【参考方案3】：

根据Apple Documentation，它看起来类似于：

public func randomData(ofLength length: Int) throws -> Data 
    var bytes = [UInt8](repeating: 0, count: length)
    let status = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, length, &bytes)
    if status == errSecSuccess 
        return Data(bytes: bytes)
    
    // throw an error

或作为额外的初始化器：

public extension Data 
    public init(randomOfLength length: Int) throws 
        var bytes = [UInt8](repeating: 0, count: length)
        let status = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, length, &bytes)
        if status == errSecSuccess 
            self.init(bytes: bytes)
         else 
            // throw an error