iOS常見的幾種加密方法

2016.02.19

本文中全部代碼演示均有GitHub源碼，點擊下載

• 普通加密方法是講密碼進行加密後保存到用戶偏好設置中
• 鑰匙串是以明文形式保存，可是不知道存放的具體位置

一. base64加密

• base64 編碼是現代密碼學的基礎
• 基本原理：
• 本來是 8個bit 一組表示數據,改成 6個bit一組表示數據,不足的部分補零,每 兩個0 用 一個 = 表示
• 用base64 編碼以後,數據長度會變大,增長了大約 1/3 左右.(8-6)/6
• 可進行反向解密
• Xcode7.0 以後出現的
• 編碼有個很是顯著的特色,末尾有個 = 號

將文件進行加密

// 獲取須要加密文件的二進制數據
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/photo/IMG_5551.jpg"];

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

    // 將加密後的文件存儲到桌面
    [base64Data writeToFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/123" atomically:YES];
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將文件進行解密

// 得到加密後的二進制數據
    NSData *base64Data = [NSData dataWithContentsOfFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/123"];

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

    // 寫入桌面
    [baseData writeToFile:@"/Users/wangpengfei/Desktop/IMG_5551.jpg" atomically:YES];
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利用終端命令進行base64運算:

// 將文件 meinv.jpg 進行 base64運算以後存儲爲 meinv.txt
    base64 meinv.jpg -o meinv.txt

    // 講meinv.txt 解碼生成 meinv.png
    base64 -D meinv.txt -o meinv.png

    // 將字符串 "hello" 進行 base 64 編碼 結果:aGVsbG8=cho "hello" | base64

    // 將 base64編碼以後的結果 aGVsbG8= 反編碼爲字符串
    echo aGVsbG8= | base64 -D
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二. POST加密

A. 搭建UI框架

• Login.storyboard
• 兩個UItextFiled : 分別輸入用戶名和密碼
• UIButton : 登陸按鈕
• Main.storyboard
• 直接拖一個navigationController->tableViewController
• navigationItem + 註銷按鈕

B. 實現基本加密

• 抽取出讀取數據的方法

- (void)readLocalUserInfo {
        // 1. 實例化偏好設置對象
        NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];

        // 2. 取出數據進行賦值
        self.userName.text = [userDefaults objectForKey:kUserNameKey];

        // 此時讀取的是加密後的密碼
        self.password.text = [userDefaults objectForKey:kPasswordKey];
}
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• 抽取出存儲數據的方法

- (void)saveLocalUserInfo {
        // 1. 實例化偏好設置對象
        NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];

        // 2. 存儲用戶名
        [userDefaults setObject:self.userName.text forKey:kUserNameKey];

        // 3. 將密碼進行base64 加密
        // 將密碼轉化爲二進制數據
        NSData *data = [self.password.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

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

        // 4. 將加密後的密碼存儲到偏好設置
        [userDefaults setObject:base64Str forKey:kPasswordKey];

        // 5. 爲了保證線程的一致性，不管是存儲仍是讀取數據，都要進行同步
        [userDefaults synchronize];
}
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• 在點擊事件中進行登陸操做

- (IBAction)btnLoginDidClick:(UIButton *)sender {
        // 若是兩個文本框均不爲空，則進行登陸操做
        if (self.userName.text.length && self.password.text.length) {

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

            NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];

            // POST 請求須要手動設置請求方法，所以爲可變請求
            NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];

            // 設置請求方法
            request.HTTPMethod = @"POST";

            // 設置請求參數
            NSString *body = [NSString stringWithFormat:@"username=%@&password=%@", self.userName.text, self.password.text];

            // 將字符串轉爲二進制數據
            NSData *bodyData = [body dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

            // 設置請求主體(二進制數據)
            request.HTTPBody = bodyData;

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

                // 打印請求結果
                NSLog(@"data:%@", [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]);

                // 判斷是否登陸成功
                if (data && !error) {
                    NSLog(@"網絡請求成功!");

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

                    if (dict[@"userID"]) {
                        [self saveLocalUserInfo];
                    }
                    //跳轉到app主界面，在主線程中發送通知
                    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                        [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"loginSuccess" object:nil];
                    });
                } else {
                    NSLog(@"網絡請求失敗!");
                }
            }] resume];
        } else {
            NSLog(@"用戶名或密碼不能爲空!");
        }
    }
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C. 實現頁面間跳轉

• 在AppDelegate.m文件中利用通知設置頁面的跳轉
• 切換的主方法

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

        // 1. 註冊登陸成功的通知觀察者
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(loginSuccess) name:@"loginSuccess" object:nil];

        // 2. 註冊登陸成功的通知觀察者
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(logoutSuccess) name:@"logoutSuccess" object:nil];

        // 每次app打開後，應該展現給用戶哪一個界面
        // 3. 利用偏好設置中用戶保存的信息來判斷用戶的登陸狀態
        NSString *userName = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:kUserNameKey];

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

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

            [self logoutSuccess];
        }

        return YES;
    }
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• 登陸成功

- (void)loginSuccess {

        NSLog(@"登陸成功!");

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

        // 切換控制器
        self.window.rootViewController = mainSb.instantiateInitialViewController;
    }
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• 註銷成功

- (void)logoutSuccess {
        NSLog(@"註銷成功!");

        // 獲取登陸界面
        UIStoryboard *loginSb = [UIStoryboard storyboardWithName:@"Login" bundle:nil];

        // 切換控制器
        self.window.rootViewController = loginSb.instantiateInitialViewController;
    }
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• 在Main.storyboard關聯的控制器中設置註銷按鈕的點擊事件

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

    [[NSUserDefaults standardUserDefaults] removeObjectForKey:kPasswordKey];

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

    // 2. 發送信息，切換控制器
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"logoutSuccess" object:nil];
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三. Token值介紹

• token 值: 登陸令牌.利用 token 值來判斷用戶的登陸狀態.相似於 MD5 加密以後的長字符串.

• 用戶登陸成功以後,在後端(服務器端)會根據用戶信息生成一個惟一的值.這個值就是 token 值.

• 基本使用:

• 在服務器端(數據庫)會保存這個 token 值,之後利用這個 token 值來檢索對應的用戶信息,而且判斷用戶的登陸狀態.

• 用戶登陸成功以後,服務器會將生成的 token 值返回給 客戶端,在客戶端也會保存這個 token 值.(通常能夠保存在 cookie 中,也能夠本身手動肯定保存位置(好比偏好設置.)).

• 之後客戶端在發送新的網絡請求的時候,會默認自動附帶這個 token 值(做爲一個參數傳遞給服務器.).服務器拿到客戶端傳遞的 token 值跟保存在 數據庫中的 token 值作對比,以此來判斷用戶身份和登陸狀態.

• 判斷登陸狀態:

• 若是客戶端沒有這個 token 值,意味着沒有登陸成功過,提示用戶登陸.

• 若是客戶端有 token 值,通常會認爲登陸成功.不須要用戶再次登陸(輸入帳號和密碼信息).

• token 值擴展:

• token 值有失效時間:

  • 通常的 app ,token值得失效時間都在 1 年以上.
  • 特殊的 app :銀行類 app /支付類 app :token值失效時間 15 分鐘左右.

• 一旦用戶信息改變(密碼改變),會在服務器生成新的 token 值,原來的 token值就會失效.須要再次輸入帳號和密碼,以獲得生成的新的 token 值.

• 惟一性判斷: 每次登陸,都會生成一個新的token值.原來的 token 值就會失效.利用時間來判斷登陸的差別性.

四. MD5加密--(信息-摘要算法) 哈希算法之一

把一個任意長度的字節串變換成必定長度的十六進制的大整數.

注意,字符串的轉換過程是不可逆的,不能經過加密結果,反向推導出原始內容

基本介紹

• 須要導入第三方框架: NSString+Hash

• MD5特色:

  • 壓縮性 : 任意長度的數據,算出的 MD5 值長度都是固定的.

  • 容易計算 : 從原數據計算出 MD5 值很容易.

  • 抗修改性 : 對原數據進行任何改動,哪怕只修改一個字節,所獲得的 MD5 值都有很大區別.

  • 弱抗碰撞 : 已知原數據和其 MD5 值,想找到一個具備相同 MD5 值的數據(即僞造數據)是很是困難的.

  • 5.強抗碰撞: 想找到兩個不一樣數據,使他們具備相同的 MD5 值,是很是困難的

• MD5 應用:

  • 一致性驗證:MD5將整個文件當作一個大文本信息,經過不可逆的字符串變換算法,產生一個惟一的MD5信息摘要.就像每一個人都有本身獨一無二的指紋,MD5對任何文件產生一個獨一無二的數字指紋.

  利用 MD5 來進行文件校驗,被大量應用在軟件下載站,論壇數據庫,系統文件安全等方面(是否定爲添加木馬，篡改文件內容等).百度‘MD5’第一個網站進去，利用數據庫僞解密,即反查詢

  • 數字簽名;

  • 安全訪問認證;

使用方法

• 利用 MD5 對字符串進行加密

NSString *password = @"WangPengfei";

    password = [password md5String];

    NSLog(@"password1:%@", password);
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• 加鹽:能夠保證 MD5加密以後更加安全

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

    [password stringByAppendingString:salt];

    password = [password md5String];

    NSLog(@"password2:%@", password);
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每個公司都有本身的「鹽值」，鹽值越複雜，越安全

五. 時間戳密碼

基本介紹

• 動態密碼：相同的密碼明文+相同的加密算法-->由於每次登錄時間都不一樣,因此每次計算出的結果也都不相同.能夠充分保證密碼的安全性.

• 服務器會計算兩個時間值,當期時間和前一分鐘的時間(好比:第59S發送的網絡請求,一秒鐘後服務器收到並做出響應,這時服務器當前時間比客戶端發送時間晚一分鐘，仍然可以判斷準確的值)

使用步驟

• 獲取MD5 首次加密的密碼

// 1. 當前密碼
    NSString *password = @"zhang";

    // 2. hmacKey值，是對「WangPengfei」 進行 MD5加密以後的值（動態生成的）
    NSString *hmacKey = @"d3bba33b51acaa0a272de7a2f6dfa233";
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• 加密過程

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

    // 2.1 得到當前的時間
    NSDate *date = [NSDate date];

    // 2.2 得到當前時間的字符串
    // 實例化時間格式器
    NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];

    // 設置時間格式
    formatter.dateFormat = @"yyyy-MM-dd HH:mm";

    // 獲取當前時間（要和服務器保持一致）
    NSString *dateStr = [formatter stringFromDate:date];

    // 3. 將第一次加密後的密碼與當前時間的字符串拼接在一塊兒
    password = [password stringByAppendingString:dateStr];

    // 4. 進行第二次 HMAC 加密
    password = [password hmacMD5StringWithKey:hmacKey];
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• 訪問 loginhmac.php 接口,發送請求

• 建立請求

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

    // POST 要手動設置方法，所以爲可變
    NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url];

    // 設置請求方法
    request.HTTPMethod = @"POST";

    // 設置請求體內容
    NSString *body = [NSString stringWithFormat:@"username=zhangsan&password=%@", password];
    request.HTTPBody = [body dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
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• 發送請求

[[[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. 鑰匙串訪問

基本介紹

• 蘋果在 iOS 7.0.3版本之後公佈鑰匙串訪問的SDK.鑰匙串訪問接口是純C語言的.

• 鑰匙串使用 AES 256加密算法,可以保證用戶密碼的安全.

• 鑰匙串訪問的第三方框架SSKeychain,是對C語言框架的封裝.注意:不須要看源碼.

• 鑰匙串訪問的密碼保存在哪裏?只有蘋果才知道.這樣進一步保障了用戶的密碼安全.

簡單使用

• 參數介紹
• Password :須要存儲的密碼信息.
• Service :用來標識 app ,app的惟一標識符.
• account :帳戶信息,當前密碼所對應的帳號.
• 利用鑰匙串進行加密

// 獲取應用程序惟一標識.
    NSString *bundleId = [NSBundle mainBundle].bundleIdentifier;

    // 利用第三方框架,將用戶密碼保存在鑰匙串
    [SSKeychain setPassword:self.pwdText.text forService:bundleId account:@"wpf"];
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• 從鑰匙串加載密碼

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

簡單介紹

• 指紋識別功能是 iphone 5S以後推出的.SDK是 iOS 8.0 推出!

• 推出指紋識別功能的目的,是爲了簡化移動支付環節,佔領移動支付市場.

使用步驟

• 導入框架

#import <LocalAuthentication/LocalAuthentication.h>
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• 得到當前系統版本號

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

    if (version < 8.0 ) // 判斷當前系統版本 {
        NSLog(@"系統版本過低,請升級至最新系統");
        return;
    }
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• 實例化指紋識別對象,判斷當前設備是否支持指紋識別功能(是否帶有TouchID)

// 1> 實例化指紋識別對象
    LAContext *laCtx = [[LAContext alloc] init];

    // 2> 判斷當前設備是否支持指紋識別功能.
    if (![laCtx canEvaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics error:NULL]) {

        // 若是設備不支持指紋識別功能
        NSLog(@"該設備不支持指紋識別功能");

        return;
    };
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• 指紋登錄(默認是異步方法)

[laCtx evaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics localizedReason:@"指紋登錄" reply:^(BOOL success, NSError *error) {
        // 若是成功,表示指紋輸入正確.
        if (success) {
            NSLog(@"指紋識別成功!");

        } else {
            NSLog(@"指紋識別錯誤,請再次嘗試");
        }
    }];
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