iOS加密：RSA
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了iOS加密：RSA相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
RSA： 非对称加密算法（对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥；而非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密）
RSA作用：1，加密数据传输,
2，用于文件签名。
加密和加签有什么区别？
答：加密：公钥放在客户端，并使用公钥对数据进行加密，服务端拿到数据后用私钥进行解密；
加签：私钥放在客户端，并使用私钥对数据进行加签，服务端拿到数据后用公钥进行验签。
前者完全为了加密；后者主要是为了防恶意攻击，防止别人模拟我们的客户端对我们的服务器进行攻击，导致服务器瘫痪。
RSA加密方式：由已知加密密钥推导出解密密钥
RSA加密理论：1，大傻生成一对RSA 密钥，其中之一是私钥，自己保存，另一个为公钥，对外公开，
2，二傻的得到公钥，并对信息进行加密，
3，大傻收到信息后，用私钥解密。
- 公钥(public key): 用于加密数据. 用于公开, 一般存放在数据提供方, 例如ios客户端.
- 私钥(private key): 用于解密数据. 必须保密, 私钥泄露会造成安全问题.
在iOS中使用RSA加密解密，需要用到.der和.p12后缀格式的文件，其中.der格式的文件存放的是公钥（Public key）用于加密，.p12格式的文件存放的是私钥（Private key）用于解密. 首先需要先生成这些文件，然后再将文件导入工程使用，不多说，开始做！
一、使用openssl生成所需秘钥文件
生成环境是在mac系统下，使用openssl进行生成，首先打开终端，按下面这些步骤依次来做：
1. 生成模长为1024bit的私钥文件private_key.pem
openssl genrsa -out private_key.pem 10242. 生成证书请求文件rsaCertReq.csr
openssl req -new -key private_key.pem -out rsaCerReq.csr注意：这一步会提示输入国家、省份、mail等信息，可以根据实际情况填写，或者全部不用填写，直接全部敲回车.
3. 生成证书rsaCert.crt，并设置有效时间为1年
openssl x509 -req -days 3650 -in rsaCerReq.csr -signkey private_key.pem -out rsaCert.crt4. 生成供iOS使用的公钥文件public_key.der
openssl x509 -outform der -in rsaCert.crt -out public_key.der5. 生成供iOS使用的私钥文件private_key.p12
openssl pkcs12 -export -out private_key.p12 -inkey private_key.pem -in rsaCert.crt注意：这一步会提示给私钥文件设置密码，直接输入想要设置密码即可，然后敲回车，然后再验证刚才设置的密码，再次输入密码，然后敲回车，完毕！
在解密时，private_key.p12文件需要和这里设置的密码配合使用，因此需要牢记此密码.
6. 生成供Java使用的公钥rsa_public_key.pem
openssl rsa -in private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout7. 生成供Java使用的私钥pkcs8_private_key.pem
openssl pkcs8 -topk8 -in private_key.pem -out pkcs8_private_key.pem -nocrypt全部执行成功后，会生成如下文件，其中public_key.der和private_key.p12就是iOS需要用到的文件，如下图：
生成的文件
二、将文件导入工程使用
1.新建工程, 并导入Security.framework框架, 如下图:
新建工程并添加框架
2.导入秘钥文件
导入.der和.p12格式的秘钥文件, 如下图:
导入秘钥文件
3.新建用于加密、解密的类RSAEncryptor, 并实现相关方法
新建RSAEncryptor类, 如下图:
新建用于加密解密的类
下面开始上代码, 可以直接复制过去用:RSAEncryptor.h代码如下:
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface RSAEncryptor : NSObject
/**
* 加密方法
*
* @param str 需要加密的字符串
* @param path ‘.der‘格式的公钥文件路径
*/
+ (NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKeyWithContentsOfFile:(NSString *)path;
/**
* 解密方法
*
* @param str 需要解密的字符串
* @param path ‘.p12‘格式的私钥文件路径
* @param password 私钥文件密码
*/
+ (NSString *)decryptString:(NSString *)str privateKeyWithContentsOfFile:(NSString *)path password:(NSString *)password;
/**
* 加密方法
*
* @param str 需要加密的字符串
* @param pubKey 公钥字符串
*/
+ (NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKey:(NSString *)pubKey;
/**
* 解密方法
*
* @param str 需要解密的字符串
* @param privKey 私钥字符串
*/
+ (NSString *)decryptString:(NSString *)str privateKey:(NSString *)privKey;
@endRSAEncryptor.m代码如下:
#import "RSAEncryptor.h"
#import <Security/Security.h>
@implementation RSAEncryptor
static NSString *base64_encode_data(NSData *data){
data = [data base64EncodedDataWithOptions:0];
NSString *ret = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
return ret;
}
static NSData *base64_decode(NSString *str){
NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:str options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
return data;
}
#pragma mark - 使用‘.der‘公钥文件加密
//加密
+ (NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKeyWithContentsOfFile:(NSString *)path{
if (!str || !path) return nil;
return [self encryptString:str publicKeyRef:[self getPublicKeyRefWithContentsOfFile:path]];
}
//获取公钥
+ (SecKeyRef)getPublicKeyRefWithContentsOfFile:(NSString *)filePath{
NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
if (!certData) {
return nil;
}
SecCertificateRef cert = SecCertificateCreateWithData(NULL, (CFDataRef)certData);
SecKeyRef key = NULL;
SecTrustRef trust = NULL;
SecPolicyRef policy = NULL;
if (cert != NULL) {
policy = SecPolicyCreateBasicX509();
if (policy) {
if (SecTrustCreateWithCertificates((CFTypeRef)cert, policy, &trust) == noErr) {
SecTrustResultType result;
if (SecTrustEvaluate(trust, &result) == noErr) {
key = SecTrustCopyPublicKey(trust);
}
}
}
}
if (policy) CFRelease(policy);
if (trust) CFRelease(trust);
if (cert) CFRelease(cert);
return key;
}
+ (NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKeyRef:(SecKeyRef)publicKeyRef{
if(![str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]){
return nil;
}
if(!publicKeyRef){
return nil;
}
NSData *data = [self encryptData:[str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withKeyRef:publicKeyRef];
NSString *ret = base64_encode_data(data);
return ret;
}
#pragma mark - 使用‘.12‘私钥文件解密
//解密
+ (NSString *)decryptString:(NSString *)str privateKeyWithContentsOfFile:(NSString *)path password:(NSString *)password{
if (!str || !path) return nil;
if (!password) password = @"";
return [self decryptString:str privateKeyRef:[self getPrivateKeyRefWithContentsOfFile:path password:password]];
}
//获取私钥
+ (SecKeyRef)getPrivateKeyRefWithContentsOfFile:(NSString *)filePath password:(NSString*)password{
NSData *p12Data = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
if (!p12Data) {
return nil;
}
SecKeyRef privateKeyRef = NULL;
NSMutableDictionary * options = [[NSMutableDictionary alloc] init];
[options setObject: password forKey:(__bridge id)kSecImportExportPassphrase];
CFArrayRef items = CFArrayCreate(NULL, 0, 0, NULL);
OSStatus securityError = SecPKCS12Import((__bridge CFDataRef) p12Data, (__bridge CFDictionaryRef)options, &items);
if (securityError == noErr && CFArrayGetCount(items) > 0) {
CFDictionaryRef identityDict = CFArrayGetValueAtIndex(items, 0);
SecIdentityRef identityApp = (SecIdentityRef)CFDictionaryGetValue(identityDict, kSecImportItemIdentity);
securityError = SecIdentityCopyPrivateKey(identityApp, &privateKeyRef);
if (securityError != noErr) {
privateKeyRef = NULL;
}
}
CFRelease(items);
return privateKeyRef;
}
+ (NSString *)decryptString:(NSString *)str privateKeyRef:(SecKeyRef)privKeyRef{
NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:str options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
if (!privKeyRef) {
return nil;
}
data = [self decryptData:data withKeyRef:privKeyRef];
NSString *ret = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
return ret;
}
#pragma mark - 使用公钥字符串加密
/* START: Encryption with RSA public key */
//使用公钥字符串加密
+ (NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKey:(NSString *)pubKey{
NSData *data = [self encryptData:[str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] publicKey:pubKey];
NSString *ret = base64_encode_data(data);
return ret;
}
+ (NSData *)encryptData:(NSData *)data publicKey:(NSString *)pubKey{
if(!data || !pubKey){
return nil;
}
SecKeyRef keyRef = [self addPublicKey:pubKey];
if(!keyRef){
return nil;
}
return [self encryptData:data withKeyRef:keyRef];
}
+ (SecKeyRef)addPublicKey:(NSString *)key{
NSRange spos = [key rangeOfString:@"-----BEGIN PUBLIC KEY-----"];
NSRange epos = [key rangeOfString:@"-----END PUBLIC KEY-----"];
if(spos.location != NSNotFound && epos.location != NSNotFound){
NSUInteger s = spos.location + spos.length;
NSUInteger e = epos.location;
NSRange range = NSMakeRange(s, e-s);
key = [key substringWithRange:range];
}
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\r" withString:@""];
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\n" withString:@""];
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\t" withString:@""];
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@" " withString:@""];
// This will be base64 encoded, decode it.
NSData *data = base64_decode(key);
data = [self stripPublicKeyHeader:data];
if(!data){
return nil;
}
//a tag to read/write keychain storage
NSString *tag = @"RSAUtil_PubKey";
NSData *d_tag = [NSData dataWithBytes:[tag UTF8String] length:[tag length]];
// Delete any old lingering key with the same tag
NSMutableDictionary *publicKey = [[NSMutableDictionary alloc] init];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecClassKey forKey:(__bridge id)kSecClass];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecAttrKeyTypeRSA forKey:(__bridge id)kSecAttrKeyType];
[publicKey setObject:d_tag forKey:(__bridge id)kSecAttrApplicationTag];
SecItemDelete((__bridge CFDictionaryRef)publicKey);
// Add persistent version of the key to system keychain
[publicKey setObject:data forKey:(__bridge id)kSecValueData];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecAttrKeyClassPublic forKey:(__bridge id)
kSecAttrKeyClass];
[publicKey setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)
kSecReturnPersistentRef];
CFTypeRef persistKey = nil;
OSStatus status = SecItemAdd((__bridge CFDictionaryRef)publicKey, &persistKey);
if (persistKey != nil){
CFRelease(persistKey);
}
if ((status != noErr) && (status != errSecDuplicateItem)) {
return nil;
}
[publicKey removeObjectForKey:(__bridge id)kSecValueData];
[publicKey removeObjectForKey:(__bridge id)kSecReturnPersistentRef];
[publicKey setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)kSecReturnRef];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecAttrKeyTypeRSA forKey:(__bridge id)kSecAttrKeyType];
// Now fetch the SecKeyRef version of the key
SecKeyRef keyRef = nil;
status = SecItemCopyMatching((__bridge CFDictionaryRef)publicKey, (CFTypeRef *)&keyRef);
if(status != noErr){
return nil;
}
return keyRef;
}
+ (NSData *)stripPublicKeyHeader:(NSData *)d_key{
// Skip ASN.1 public key header
if (d_key == nil) return(nil);
unsigned long len = [d_key length];
if (!len) return(nil);
unsigned char *c_key = (unsigned char *)[d_key bytes];
unsigned