iOS-在项目中使用RSA算法

2017-01-14 10:04:31来源:http://www.jianshu.com/p/4f76b07c7390作者:左岸听雨人点击



封面图

在正文开始之前先吐个槽,看自己简书上一篇发文已经是好几个月之前的了。之前的设想是每周输出一篇技术方面的文档,接着就被硬生生拖成了一个月,然后就不知道几个月去了......其间还是有有不少可以写的题材,都是因为这该死的拖延~~~好了进入正题。


1.前言

契机是公司换了一套新接口,要求进行全报文加密。以前公司项目基本上都使用的对称加密的模式3DESAES,由于对称加密的密钥只有一对,有很大的密钥泄露风险。身处金融这个极为敏感的行业,对安全的要求也是极高。趁着这个机会,把项目中的加密模式统一替换成RSA非对称加密。


2.关于加密算法

本篇不会对RSA加密算法原理进行详细的解释。在互联网异常发达的今天,RSA算法详细的资料很容易就能获取到。安全领域也是一个能够深挖的领域,本篇文章偏向工程向,仅对一些基本基本概念进行简单的解释。



对称加密和非对称加密
对称加密 :加密和解密用的是同一套密钥,缺陷是密钥管理存在风险。常用的加密方式有:DES3DESAES等。
非对称加密 :加密和解密用的不同的密钥,公钥加密私钥解密。常用的加密方式有RSA



RSA常见用法:
1.公钥加密,私钥解密;
2.私钥签名;
3.公钥验签。



3.实践
1、生成密钥:

使用终端openssl命令生成密钥


1).生成私钥,密钥长度为2048bit,base64编码。
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 2048

关于密钥长度,这里要进行一下特别说明。每次加密的数据不能超出密钥的长度,2048bit长度的密钥,只能单次只能加密(2048 / 8 - 11) = 245byte长度的数据。(那11byte是RSA预留的长度)。若待加密的数据长度超过了245byte,就需要对数据进行分段加密。


2).根据之前生成的私钥生成公钥:
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout

3).转换公钥为PKCS8格式,这种格式可以直接在iOS项目中使用:
openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key.pem -out pkcs8_rsa_private_key.pem -nocrypt

我司的情况是由公司后台生成私钥和公钥,提供.pem格式的公钥给移动端,因此我直接使用的是pkcs8格式的公钥。


注意:不建议将私钥保存在客户端,私钥泄露后果会很严重!


2、在项目中使用:

Demo地址:https://github.com/Hstripe/RHRSAUtil


以上是我使用的RSA工具类,支持RSA在移动端的各种日常用法:加密、解密、加签、验签。跟网上很多工具类不同的是不需要导入p12der格式的密钥文件,支持字符串形式的密钥文件非常方便。而且使用的是Apple自家的Security.framework。网上很多例程都是使用的openSSL那一套加密工具类,实现也很方便就是包体积略微有点大。


若使用IDEXcode8及以上,请在Capabilities中将KeyChain sharing设置为YES


1.)公钥加密
NSString *string = @"doRSAEncrypt";
NSString *publickey = @"MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA61sODmFj/OXnrHUYzams/
c/6XLni9G0HYv9sBewaPjF6qlu845nwmYSA6dQ9zPk231o5l3tmHLpUQGNnp/5rH/
+84iB/tM+Y+2kTI8uILGbmby2DL3rgzBG+I9h7e3w3QktpdcD8Z+ZuEVa/CY3Xez/
8X1uknEVzIIhDKY7ipAoebchVdELbTlH1BRLz8RH6mQ+Z8REH4UL0TiQLfSfTotv/
1G5ZerNxVZ7Toi4K9KFDA+1UD+LeDGg8PY/sdg0AJpR4o6bfDBko50wKLDz4UYyp/
7EFZv661o2Mr7+KoQ6Tpb7w8bTl7wrRKz9ugB5+tM2F7aDvv1mzr7STIF+2c7tEx/
DQIDAQAB";
NSString *encryptString = [IPNRSAUtil encryptString:string publicKey:publickey];

2.)私钥解密
NSString *privatekey = @"MIIEvQIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCBKcwggSjAgEAAoIBAQDrWw4OYWP85ees/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";
NSString *decryptString = [IPNRSAUtil decryptString:encryptString privateKey:privatekey];

3.)私钥加签
 NSString *signature = [IPNRSAUtil rsaSignString:string WithPrivateKey:privatekey];

4.)公钥验签
BOOL result = [IPNRSAUtil rsaVerifySignature:signature plainString:string WithPublicKey:publickey];

5.)分段加密

若待加密的数据长度大于密钥长度,就需要对待加密的数据进行分段加密


// n为密钥单次加密长度,这里使用的是2048位的密钥,因此n的值为245(2048/8 - 11)。
NSInteger n = 245;
NSMutableData *preData = [[NSMutableData alloc] init];
for (NSInteger i=0; i<=ceilf(string.length / n); i++){
NSString *subString = [string substringWithRange:NSMakeRange(i * n, MIN(n, string.length - i * 245))];
NSData *encryptData = [IPNRSAUtil encryptData:[subString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] publicKey:publickey];
// 分段加密需要拼接加密后的data数据,不要将data转换成字符串再拼接,这样会导致结果错误。
[preData appendData:encryptData];
}
NSData *finalData = [[NSData alloc] initWithData:preData];
finalData = [finalData base64EncodedDataWithOptions:0];
NSString *result = [[NSString alloc] initWithData:finalData encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"result:%@",result);
}

4.后记

为了搞这个工具类前前后后花了也有半个多月的时间了,看了很多文档和例程加上自己的实践调试才有了这个工具类。一开始使用的是openSSL那一套加密工具实现的,但是觉得openSSL占用的空间略大,还是用Security.framework来实现的。平时总是忙于业务需求的实现,忽视了客户端方面的安全,网上对客户端安全这一块的资源也比较有限,但愿我这篇文章能对后来人有所帮助吧。


5.参考资料

看的资料比较多就不一一列举了,主要还是通过GoogleGitHubStackOverFlow简书知乎等平台来获取相关资源的。最后,就在这里统一感谢一下相关资源的贡献者吧。




最新文章

123

最新摄影

微信扫一扫

第七城市微信公众平台