iOS 几种加密方法

Posted 2020-09-21

ios常见的几种加密方法

普通加密方法是讲密码进行加密后保存到用户偏好设置中
钥匙串是以明文形式保存，但是不知道存放的具体位置

一. base64加密

base64 编码是现代密码学的基础
基本原理：
    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.(8-6)/6
可进行反向解密
Xcode7.0 之后出现的
编码有个非常显著的特点,末尾有个 = 号

将文件进行加密

// 获取需要加密文件的二进制数据
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/photo/IMG_5551.jpg"];

// 或 base64EncodedStringWithOptions
NSData *base64Data = [data base64EncodedDataWithOptions:0];

// 将加密后的文件存储到桌面
[base64Data writeToFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/123" atomically:YES];

将文件进行解密

// 获得加密后的二进制数据
NSData *base64Data = [NSData dataWithContentsOfFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/123"];

// 解密 base64 数据
NSData *baseData = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedData:base64Data options:0];

// 写入桌面
[baseData writeToFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/IMG_5551.jpg" atomically:YES];

利用终端命令进行base64运算:

// 将文件 meinv.jpg 进行 base64运算之后存储为 meinv.txt
base64 meinv.jpg -o meinv.txt

// 讲meinv.txt 解码生成 meinv.png
base64 -D meinv.txt -o meinv.png

// 将字符串 "hello" 进行 base 64 编码 结果:aGVsbG8=cho "hello" | base64

// 将 base64编码之后的结果 aGVsbG8= 反编码为字符串
echo aGVsbG8= | base64 -D

二. POST加密
A. 搭建UI框架

Login.storyboard
    两个UItextFiled : 分别输入用户名和密码
    UIButton : 登录按钮
Main.storyboard
    直接拖一个navigationController->tableViewController
    navigationItem + 注销按钮

B. 实现基本加密

抽取出读取数据的方法

  - (void)readLocalUserInfo {
      // 1. 实例化偏好设置对象
      NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];

      // 2. 取出数据进行赋值
      self.userName.text = [userDefaults objectForKey:kUserNameKey];

      // 此时读取的是加密后的密码
      self.password.text = [userDefaults objectForKey:kPasswordKey];
}

抽取出存储数据的方法

  - (void)saveLocalUserInfo {
      // 1. 实例化偏好设置对象
      NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];

      // 2. 存储用户名
      [userDefaults setObject:self.userName.text forKey:kUserNameKey];

      // 3. 将密码进行base64 加密
      // 将密码转化为二进制数据
      NSData *data = [self.password.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

      // 进行加密
      NSString *base64Str = [data base64EncodedStringWithOptions:0];

      // 4. 将加密后的密码存储到偏好设置
      [userDefaults setObject:base64Str forKey:kPasswordKey];

      // 5. 为了保证线程的一致性，无论是存储还是读取数据，都要进行同步
      [userDefaults synchronize];
}

在点击事件中进行登录操作

  - (IBAction)btnLoginDidClick:(UIButton *)sender {
      // 如果两个文本框均不为空，则进行登录操作
      if (self.userName.text.length && self.password.text.length) {

          // 1. 创建请求
          NSString *urlString = @"http://localhost/login/login.php";

          NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];

          // POST 请求需要手动设置请求方法，因此为可变请求
          NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];

          // 设置请求方法
          request.HTTPMethod = @"POST";

          // 设置请求参数
          NSString *body = [NSString stringWithFormat:@"username=%@&password=%@", self.userName.text, self.password.text];

          // 将字符串转为二进制数据
          NSData *bodyData = [body dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

          // 设置请求主体(二进制数据)
          request.HTTPBody = bodyData;

          // 2. 发送请求
          [[[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {

              // 打印请求结果
              NSLog(@"data:%@", [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]);

              // 判断是否登录成功
              if (data && !error) {
                  NSLog(@"网络请求成功!");

                  NSDictionary *dict = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:data options:0 error:nil];

                  if (dict[@"userID"]) {
                      [self saveLocalUserInfo];
                  }
                  //跳转到app主界面，在主线程中发送通知
                  dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                      [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"loginSuccess" object:nil];
                  });
              } else {
                  NSLog(@"网络请求失败!");
              }
          }] resume];
      } else {
          NSLog(@"用户名或密码不能为空!");
      }
  }

C. 实现页面间跳转

在AppDelegate.m文件中利用通知设置页面的跳转

    切换的主方法

    - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {

        // 1. 注册登录成功的通知观察者
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(loginSuccess) name:@"loginSuccess" object:nil];

        // 2. 注册登录成功的通知观察者
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(logoutSuccess) name:@"logoutSuccess" object:nil];

        // 每次app打开后，应该展示给用户哪个界面
        // 3. 利用偏好设置中用户保存的信息来判断用户的登录状态
        NSString *userName = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:kUserNameKey];

        NSString *password = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:kPasswordKey];

        if (userName && password) {
            // 显示app 主界面
            [self loginSuccess];
        } else {

            [self logoutSuccess];
        }

        return YES;
    }

    登录成功

    - (void)loginSuccess {

        NSLog(@"登录成功!");

        // 获取主界面
        UIStoryboard *mainSb = [UIStoryboard storyboardWithName:@"Main" bundle:nil];

        // 切换控制器
        self.window.rootViewController = mainSb.instantiateInitialViewController;
    }

    注销成功

    - (void)logoutSuccess {
        NSLog(@"注销成功!");

        // 获取登录界面
        UIStoryboard *loginSb = [UIStoryboard storyboardWithName:@"Login" bundle:nil];

        // 切换控制器
        self.window.rootViewController = loginSb.instantiateInitialViewController;
    }

在Main.storyboard关联的控制器中设置注销按钮的点击事件

  // 1. 清除本地信息
  [[NSUserDefaults standardUserDefaults] removeObjectForKey:kUserNameKey];

  [[NSUserDefaults standardUserDefaults] removeObjectForKey:kPasswordKey];

  // 同步信息
  [[NSUserDefaults standardUserDefaults] synchronize];

  // 2. 发送信息，切换控制器
  [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"logoutSuccess" object:nil];

三. Token值介绍

token 值: 登录令牌.利用 token 值来判断用户的登录状态.类似于 MD5 加密之后的长字符串.

用户登录成功之后,在后端(服务器端)会根据用户信息生成一个唯一的值.这个值就是 token 值.

基本使用:

    在服务器端(数据库)会保存这个 token 值,以后利用这个 token 值来检索对应的用户信息,并且判断用户的登录状态.

    用户登录成功之后,服务器会将生成的 token 值返回给 客户端,在客户端也会保存这个 token 值.(一般可以保存在 cookie 中,也可以自己手动确定保存位置(比如偏好设置.)).

    以后客户端在发送新的网络请求的时候,会默认自动附带这个 token 值(作为一个参数传递给服务器.).服务器拿到客户端传递的 token 值跟保存在 数据库中的 token 值做对比,以此来判断用户身份和登录状态.

判断登录状态:

    如果客户端没有这个 token 值,意味着没有登录成功过,提示用户登录.

    如果客户端有 token 值,一般会认为登录成功.不需要用户再次登录(输入账号和密码信息).

token 值扩展:

    token 值有失效时间:
        一般的 app ,token值得失效时间都在 1 年以上.
        特殊的 app :银行类 app /支付类 app :token值失效时间 15 分钟左右.

    一旦用户信息改变(密码改变),会在服务器生成新的 token 值,原来的 token值就会失效.需要再次输入账号和密码,以得到生成的新的 token 值.

    唯一性判断: 每次登录,都会生成一个新的token值.原来的 token 值就会失效.利用时间来判断登录的差异性.

四. MD5加密--(信息-摘要算法) 哈希算法之一

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,不能通过加密结果,反向推导出原始内容

基本介绍

需要导入第三方框架: NSString+Hash

MD5特点:

    压缩性 : 任意长度的数据,算出的 MD5 值长度都是固定的.

    容易计算 : 从原数据计算出 MD5 值很容易.

    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.

    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:

    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(是否认为添加木马，篡改文件内容等).百度‘MD5’第一个网站进去，利用数据库伪解密,即反查询

    数字签名;

    安全访问认证;

使用方法

利用 MD5 对字符串进行加密

  NSString *password = @"WangPengfei";

  password = [password md5String];

  NSLog(@"password1:%@", password);

加盐:可以保证 MD5加密之后更加安全

  NSString *salt = @"[email protected]#$%^&*()_+QWERTYUIOP{ASDFGHJKL:XCVBNM<>";

  [password stringByAppendingString:salt];

  password = [password md5String];

  NSLog(@"password2:%@", password);

    每一个公司都有自己的“盐值”，盐值越复杂，越安全

五. 时间戳密码
基本介绍

动态密码：相同的密码明文+相同的加密算法-->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.可以充分保证密码的安全性.

服务器会计算两个时间值,当期时间和前一分钟的时间(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，仍然能够判断准确的值)

使用步骤

获取MD5 首次加密的密码

  // 1. 当前密码
  NSString *password = @"zhang";

  // 2. hmacKey值，是对“WangPengfei” 进行 MD5加密之后的值（动态生成的）
  NSString *hmacKey = @"d3bba33b51acaa0a272de7a2f6dfa233";

加密过程

  // 1. 第一次加密：第一次 HMAC 运算
  password = [password hmacMD5StringWithKey:hmacKey];

  // 2.1 获得当前的时间
  NSDate *date = [NSDate date];

  // 2.2 获得当前时间的字符串
  // 实例化时间格式器
  NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];

  // 设置时间格式
  formatter.dateFormat = @"yyyy-MM-dd HH:mm";

  // 获取当前时间（要和服务器保持一致）
  NSString *dateStr = [formatter stringFromDate:date];

  // 3. 将第一次加密后的密码与当前时间的字符串拼接在一起
  password = [password stringByAppendingString:dateStr];

  // 4. 进行第二次 HMAC 加密
  password = [password hmacMD5StringWithKey:hmacKey];

访问 loginhmac.PHP 接口,发送请求

    创建请求

    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://localhost/login/loginhmac.php"];

    // POST 要手动设置方法，因此为可变
    NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];

    // 设置请求方法
    request.HTTPMethod = @"POST";

    // 设置请求体内容
    NSString *body = [NSString stringWithFormat:@"username=zhangsan&password=%@", password];
    request.HTTPBody = [body dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

    发送请求

    [[[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {

        NSLog(@"%@", [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]);
    }] resume];

六. 钥匙串访问
基本介绍

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.

简单使用

参数介绍
    Password :需要存储的密码信息.
    Service :用来标识 app ,app的唯一标识符.
    account :账户信息,当前密码所对应的账号.

利用钥匙串进行加密

  // 获取应用程序唯一标识.
  NSString *bundleId = [NSBundle mainBundle].bundleIdentifier;

  // 利用第三方框架,将用户密码保存在钥匙串
  [SSKeychain setPassword:self.pwdText.text forService:bundleId account:@"wpf"];

从钥匙串加载密码

self.pwdText.text = [SSKeychain passwordForService:bundleId account:@"wpf"];

七. 指纹识别
简单介绍

指纹识别功能是 iphone 5S之后推出的.SDK是 iOS 8.0 推出!

推出指纹识别功能的目的,是为了简化移动支付环节,占领移动支付市场.

使用步骤

导入框架

  #import <LocalAuthentication/LocalAuthentication.h>

获得当前系统版本号

  float version = [UIDevice currentDevice].systemVersion.floatValue;

  if (version < 8.0 ) // 判断当前系统版本 {
      NSLog(@"系统版本太低,请升级至最新系统");
      return;
  }

实例化指纹识别对象,判断当前设备是否支持指纹识别功能(是否带有TouchID)

  // 1> 实例化指纹识别对象
  LAContext *laCtx = [[LAContext alloc] init];

  // 2> 判断当前设备是否支持指纹识别功能.
  if (![laCtx canEvaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics error:NULL]) {

      // 如果设备不支持指纹识别功能
      NSLog(@"该设备不支持指纹识别功能");

      return;
  };

指纹登陆(默认是异步方法)

  [laCtx evaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics localizedReason:@"指纹登陆" reply:^(BOOL success, NSError *error) {
      // 如果成功,表示指纹输入正确.
      if (success) {
          NSLog(@"指纹识别成功!");

      } else {
          NSLog(@"指纹识别错误,请再次尝试");
      }
  }];

另外对于RSA AES加密方式的总结可参考 ：http://www.jianshu.com/p/2927ca2b3719
http://blog.sina.com.cn/s/blog_7e6a4f740102wbut.html