iOS常见的几种加密方法

2016.02.19

本文中全部代码演示均有GitHub源码，点击下载

• 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，可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：
• 本来是 8个bit 一组表示数据,改成 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 编码以后,数据长度会变大,增长了大约 1/3 左右.(8-6)/6
• 可进行反向解密
• Xcode7.0 以后出现的
• 编码有个很是显著的特色,末尾有个 = 号

将文件进行加密

// 获取须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];
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将文件进行解密

// 得到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];
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利用终端命令进行base64运算:

// 将文件 meinv.jpg 进行 base64运算以后存储为 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编码以后的结果 aGVsbG8= 反编码为字符串
    echo aGVsbG8= | base64 -D
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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 : 登陆按钮
• 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];
}
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• 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，不管是存储仍是读取数据，都要进行同步
        [userDefaults synchronize];
}
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• 在点击事件中进行登陆操做

- (IBAction)btnLoginDidClick:(UIButton *)sender {
        // 若是两个文本框均不为空，则进行登陆操做
        if (self.userName.text.length && self.password.text.length) {

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

            NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];

            // POST 请求须要手动设置请求方法，所以为可变请求
            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]);

                // 判断是否登陆成功
                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!");
        }
    }
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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. 注册登陆成功的通知观察者
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(loginSuccess) name:@"loginSuccess" object:nil];

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

        // 每次app打开后，应该展现给用户哪一个界面
        // 3. 利用偏好设置中用户保存的信息来判断用户的登陆状态
        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;
    }
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• 登陆成功

- (void)loginSuccess {

        NSLog(@"登陆成功!");

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

        // 切换控制器
        self.window.rootViewController = mainSb.instantiateInitialViewController;
    }
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• 注销成功

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

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

        // 切换控制器
        self.window.rootViewController = loginSb.instantiateInitialViewController;
    }
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• 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];
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三. Token值介绍

• token 值: 登陆令牌.利用 token 值来判断用户的登陆状态.相似于 MD5 加密以后的长字符串.

• 用户登陆成功以后,在后端(服务器端)会根据用户信息生成一个惟一的值.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,之后利用这个 token 值来检索对应的用户信息,而且判断用户的登陆状态.

• 用户登陆成功以后,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.(通常能够保存在 cookie 中,也能够本身手动肯定保存位置(好比偏好设置.)).

• 之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(做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 值作对比,以此来判断用户身份和登陆状态.

• 判断登陆状态:

• 若是客户端没有这个 token 值,意味着没有登陆成功过,提示用户登陆.

• 若是客户端有 token 值,通常会认为登陆成功.不须要用户再次登陆(输入帐号和密码信息).

• token 值扩展:

• token 值有失效时间:

  • 通常的 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.须要再次输入帐号和密码,以获得生成的新的 token 值.

• 惟一性判断: 每次登陆,都会生成一个新的token值.原来的 token 值就会失效.利用时间来判断登陆的差别性.

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必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,不能经过加密结果,反向推导出原始内容

基本介绍

• 须要导入第三方框架: NSString+Hash

• MD5特色:

  • 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,所获得的 MD5 值都有很大区别.

  • 弱抗碰撞 : 已知原数据和其 MD5 值,想找到一个具备相同 MD5 值的数据(即伪造数据)是很是困难的.

  • 5.强抗碰撞: 想找到两个不一样数据,使他们具备相同的 MD5 值,是很是困难的

• MD5 应用:

  • 一致性验证:MD5将整个文件当作一个大文本信息,经过不可逆的字符串变换算法,产生一个惟一的MD5信息摘要.就像每一个人都有本身独一无二的指纹,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(是否定为添加木马，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);
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• 加盐:能够保证 MD5加密以后更加安全

NSString *salt = @"234567890-!@#$%^&*()_+QWERTYUIOP{ASDFGHJKL:XCVBNM<>";

    [password stringByAppendingString:salt];

    password = [password md5String];

    NSLog(@"password2:%@", password);
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每个公司都有本身的“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-->由于每次登录时间都不一样,因此每次计算出的结果也都不相同.能够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(好比:第59S发送的网络请求,一秒钟后服务器收到并做出响应,这时服务器当前时间比客户端发送时间晚一分钟，仍然可以判断准确的值)

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加密以后的值（动态生成的）
    NSString *hmacKey = @"d3bba33b51acaa0a272de7a2f6dfa233";
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• 加密过程

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

    // 2.1 得到当前的时间
    NSDate *date = [NSDate date];

    // 2.2 得到当前时间的字符串
    // 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块儿
    password = [password stringByAppendingString:dateStr];

    // 4. 进行第二次 HMAC 加密
    password = [password hmacMD5StringWithKey:hmacKey];
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• 访问 loginhmac.php 接口,发送请求

• 建立请求

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

    // POST 要手动设置方法，所以为可变
    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];
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• 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];
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六. 钥匙串访问

基本介绍

• 苹果在 iOS 7.0.3版本之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,可以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:不须要看源码.

• 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 :须要存储的密码信息.
• Service :用来标识 app ,app的惟一标识符.
• account :帐户信息,当前密码所对应的帐号.
• 利用钥匙串进行加密

// 获取应用程序惟一标识.
    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"];
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• 从钥匙串加载密码

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

简单介绍

• 指纹识别功能是 iphone 5S以后推出的.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>
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• 得到当前系统版本号

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

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

        // 若是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;
    };
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• 指纹登录(默认是异步方法)

[laCtx evaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics localizedReason:@"指纹登录" reply:^(BOOL success, NSError *error) {
        // 若是成功,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");
        }
    }];
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