iOS 底層原理 + 逆向 文章匯總
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本文主要介紹對稱算法的基本概念
對稱加密
對稱加密
- 加密峭火、解密使用的是同一個key紧显，即使用同一個密鑰加密的方式
對稱加密過程
明文通過密鑰
加密得到密文密文通過密鑰
解密得到明文
對稱加密優(yōu)點
加密計算量小
速度快
適合對大數(shù)據(jù)進行加密的場景
對稱加密的缺點
密鑰傳輸問題：因為加解密使用的是同一個密鑰，所以如何安全的把密鑰傳輸?shù)浇饷苷呤掷锸且粋€關(guān)鍵誊抛。在實際應(yīng)用中狈蚤，一般是客戶端想服務(wù)器請求對稱加密的密鑰困肩，而且密鑰還需要使用非對稱加密后再傳輸密鑰管理問題：因為每個用戶都會有一個單獨的密鑰，所以隨著用戶的增多脆侮，密鑰的管理也是一個問題锌畸。
常見的對稱加密算法
在上節(jié)iOS逆向 07：Hash算法中我們利用了Hash算法加密，還可以使用對稱加密靖避，對稱加密主要有以下 DES潭枣、3DES比默、 AES等，下面會分別進行介紹
DES
DES (Data Encryption Standard) 是 1977 年美國聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)(FIPS)中所采用的一種對稱密碼(FIPS 46-3)卸耘。DES 一直以來被美國以及其他國家的政府和銀行所使用
DES 是一種把 64 位明文加密成 64 位密文的對稱加密算法退敦。它的密鑰長度為 64 比特粘咖，但是除去每 7 個二進制位會設(shè)置一個用于錯誤檢測的位以外蚣抗，實際上密鑰為 56 比特。
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DES 會以 64 個二進制為一個分組進行加密瓮下。DES一次性只能加密64位明文翰铡，如果明文超過了64位，就要進行分組加密
DES加密 -
DES解密也是64位分組解密讽坏，解密密鑰實質(zhì)也是 56 位锭魔。
DES解密
3DES
三重 DES (triple-DES) 是為了增加 DES 強度，所以將 DES 重復(fù) 3 次得到的一種算法路呜。也稱為 TDEA (Triple Data Encryption Algorithm)迷捧，通常縮寫為 3DES
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加密：進行
3次DES加密（即加密-解密-加密）胀葱，DES的密鑰長度為56位漠秋，所以3DES的密鑰長度為 56 * 3 = 168 位
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解密：解密的過程正好與加密過程相反，按照密鑰的逆序解密（即
解密-加密-解密）
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缺點：3DES 由于處理速度不高抵屿，除了兼容之前的 DES 以外庆锦，目前基本不再使用它了
AES
AES (Advanced Encrytion Standard) 是取代前任標(biāo)準(zhǔn) DES 而成為新標(biāo)準(zhǔn)的一種對稱密碼算法。在全世界的范圍內(nèi)征集 AES 加密算法轧葛，最終于 2000 年從候選中選出了 Rijndael 算法搂抒，確定它為新的 AES。
Rijndael 的分組長度和密鑰長度可以分別以 32 位比特為單位在 128 比特到 256 比特的范圍內(nèi)進行選擇尿扯。不過在 AES 的規(guī)范中求晶，分組長度被固定在 128 比特，密鑰長度只有 128衷笋、192 和 256 比特三種芳杏。
加密：AES的加密是由多個輪組成，主要分為4輪
1右莱、SubBytes 字節(jié)變換
2蚜锨、ShiftRows 移行操作
3、MixColumns 混行操作
4慢蜓、AddRoundKey 異或運算
解密：AES的解密是加密的逆過程亚再。
所以，在 Rijndael 加密過程中晨抡，每一輪處理的順序為：
- SubBytes -> ShiftRows -> MixColumns -> AddRoundKey
在 Rijndael 解密過程中氛悬，每一輪處理的順序為：
- AddRoundKey -> InvMixColumns -> InvShiftRows -> InvSubBytes
解密過程中除了第一步和加密完全一樣则剃，其他三步都為加密的逆過程。
優(yōu)點
- 加密效率更高
- 目前還沒有針對AES有效的攻擊破譯方式
參考鏈接
注：對稱算法這里也只是簡單介紹如捅，更為詳細的了解可以參考以下鏈接
分組模式
由于DES和AES一次加密都只能加密固定長度的明文棍现，如果需要加密任意長度的明文，就需要對分組密碼進行迭代镜遣。其中分組密碼的迭代方式就稱為分組密碼的模式
常用的分組模式主要有ECB己肮、CBC，下面來分別進行介紹
ECB
ECB 模式全稱“Electronic CodeBook”模式悲关，在 ECB 模式中谎僻，將明文分組加密之后的結(jié)果直接就是密文分組，中間不做任何的變換寓辱。
簡單來說艘绍，ECB就是一個電子密碼本模式，每一塊數(shù)據(jù)秫筏，獨立加密诱鞠，獨立解密，如果其中一塊丟失这敬，并不會影響其他數(shù)據(jù)塊航夺。如下圖所示
ECB是最基本的加密模式，即通常理解的加密鹅颊，相同的明文將永遠加密成相同的密文敷存，無初始向量，容易受到密碼本重放攻擊堪伍，一般情況下很少用
缺點
由于ECB的加密和解密都非常直接锚烦，所以可以根據(jù)密文中存在多少種重復(fù)的組合就能以此推測明文，來破譯密碼帝雇。所以ECB模式存在安全風(fēng)險涮俄，使用的人很少。
CBC
CBC 模式的全稱是 Cipher Block Chaining 模式尸闸，密文分組鏈接模式彻亲。名字中也展示它的實質(zhì)，像鏈條一樣相互鏈接在一起吮廉。使用一個密鑰和一個初始化向量[IV]對數(shù)據(jù)執(zhí)行加密
簡單理解就是苞尝，同ECB一樣，也是一塊一塊的加密宦芦，但是后一塊數(shù)據(jù)的加密與前一塊數(shù)據(jù)室友關(guān)聯(lián)的宙址，解密也是如此，如下所示
明文被加密前要與前面的密文進行異或運算后再加密调卑，因此只要選擇不同的初始向量抡砂，相同的密文加密后會形成不同的密文大咱，這是目前引用最廣泛的模式，CBC加密后的密文是上下文相關(guān)的注益，但明文的錯誤不會傳遞到后續(xù)分組碴巾，但如果一個分組丟失，后面的分組將全部作廢（同步錯誤）
ECB與CBC對比
ECB模式只進行了
加密-
CBC模式則是在
加密之前進行了一次 XOR（即異或）丑搔，這樣就完美了克服了 ECB 的缺點了
ECB與CBC對比
優(yōu)點
CBC模式采用鏈接模式厦瓢，可以有效的保證密文的完整性，如果一個數(shù)據(jù)塊在傳遞是丟失還是改變低匙，后面的數(shù)據(jù)將無法正常解密
缺點
一個比特位的缺失就會導(dǎo)致整個密文無法解析旷痕。這算是 CBC 鏈?zhǔn)降囊粋€“小缺點”碳锈。相對ECB而言顽冶，更安全
總結(jié)
對稱算法：加解密使用同一個key
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常用的對稱算法
DES：數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，因為強度不夠售碳，所以使用很少3DES：使用3個密鑰强重，多相同的數(shù)據(jù)進行加密，相比DES而言贸人，強度增強AES：高級密碼標(biāo)準(zhǔn)
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常用的分組模式
ECB：電子密碼本模式间景，每一塊數(shù)據(jù)獨立加密、獨立解密CBC：分組密碼采用鏈接模式艺智，使用一個密鑰和一個初始化向量[IV]對數(shù)據(jù)執(zhí)行加密倘要，即上下文是關(guān)聯(lián)的
