iOS散列和加密算法
安全性對(duì)于一個(gè)app來說是極為重要的梢为，比如說當(dāng)一個(gè)app服務(wù)端使用明文進(jìn)行密碼存儲(chǔ)的時(shí)候轰坊，一旦用戶密碼泄露，對(duì)于用戶來說影響是極其大的肴沫，可能用戶的這個(gè)密碼在前提的平臺(tái)也在使用。所以在開發(fā)中我們需要對(duì)一些重要的信息比如用戶隱私進(jìn)行加密悲幅。
總的來說站蝠，在安全性上，我們可以從幾個(gè)方面入手：
- app代碼層面上的安全郁副。
- 比如說代碼混淆豌习，代碼加密或者加殼拔疚，增加被逆向的難度既荚。
- 網(wǎng)絡(luò)傳輸前后的安全
- 盡量使用https而不是http。
- 無論是get還是post請(qǐng)求句各，可以理解為都是在明文傳輸晴叨。所以請(qǐng)求和響應(yīng)都可以進(jìn)行加密和簽名處理。
- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全兼蕊。
- 密碼或者其他重要信息不要在服務(wù)端或者app內(nèi)明文存儲(chǔ)，而應(yīng)該是使用這些信息的哈希值或者加密哈希值后再進(jìn)行存儲(chǔ)产禾。
幾種常見的散列和加密算法
一. 哈希(散列)算法
- 散列就是對(duì)數(shù)據(jù)信息的摘要牵啦，提煉。
- 散列結(jié)果不可逆楞件，這保證了無法通過散列的結(jié)果推導(dǎo)出原文僧著。
- 無論是什么數(shù)據(jù)，散列后的結(jié)果長度是一樣的，比如MD5運(yùn)算后得到的都是128bit站故。
- 對(duì)于相同的數(shù)據(jù)散列后的結(jié)果是一樣的,這保證了“唯一性”。
- 對(duì)于不同的數(shù)據(jù)散列后的結(jié)果是不同的愈腾。存在相同的可能性岂津，但概率不大,因?yàn)閿?shù)據(jù)是有無限的，而散列結(jié)果長度是固定的橱乱，這樣導(dǎo)致肯定會(huì)存在不同數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)同樣散列結(jié)果的可能,但基本可以忽略不計(jì)。
- 數(shù)據(jù)隨便一點(diǎn)點(diǎn)的改動(dòng)作瞄，散列的結(jié)果變化會(huì)很大危纫。
所以散列可以用來做數(shù)據(jù)簽名，或者說唯一性的標(biāo)識(shí)种蝶。
- MD5
Message Digest Algorithm MD5（中文名為消息摘要算法第五版）
輸出：128bit螃征。
因?yàn)镸D5已經(jīng)被破解，所以不再推薦在重要場合使用会傲。而且已經(jīng)存在對(duì)MD5進(jìn)行窮舉的網(wǎng)站。
加鹽：就是在原信息的基礎(chǔ)上裸燎，加入一段字符串泼疑，再進(jìn)行散列運(yùn)算。
這樣的做法移稳，可以在原來簡單MD5的基礎(chǔ)上会油，加大一些被窮舉出原文的難度。所以相對(duì)直接MD5,安全性會(huì)稍微高一點(diǎn)點(diǎn)都许。
但是也會(huì)存在問題嫂冻，一旦鹽泄漏，也就是加入的那段字符串泄漏桨仿，窮舉出來的可能性就會(huì)變大。
蘋果本身也不推薦我們再使用md5了钱雷，推薦我們?nèi)ナ褂肧HA256或者強(qiáng)度更高的。
- SHA1/256/512
SHA1: 安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）
輸出： 160bit
SHA256:
輸出：256bit
SHA512:
輸出：512bit - HMac
HMac和MD5非常相似的从铲，只不過在MD5的基礎(chǔ)上澄暮，多了鹽。
可以理解成：本來加鹽md5(message + salt)這個(gè)操作鹽是固定寫死在本地的伸辟，而HMAC中salt是動(dòng)態(tài)從服務(wù)端獲取的馍刮，然后再進(jìn)行兩次散列。這樣黑客就不容易猜出salt静稻，也增加了破解原文的難度匈辱。
Hmac算法針對(duì)所有哈希算法都通用，無論是MD5還是SHA-1押搪。采用HMAC替代我們自己的salt算法浅碾，可以使程序算法更標(biāo)準(zhǔn)化，也更安全厦画。
用途：
- 消息摘要
有些地方是不能進(jìn)行明文存儲(chǔ)的埂陆，比如用戶密碼等，這時(shí)候就可以使用密碼的哈希值或者加密哈希值后再去進(jìn)行存儲(chǔ)焚虱。 - 數(shù)字簽名
比如在在通信請(qǐng)求中懂版，我們對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行散列得到散列信息，然后使用RSA進(jìn)行散列信息的加密。因?yàn)槊罔€只有服務(wù)端有薇芝，服務(wù)端拿到RSA加密的散列信息后驗(yàn)簽丰嘉，就能知道數(shù)據(jù)是否完整，有沒有被篡改過等等耍贾。 - 查找
因?yàn)楣５摹拔ㄒ恍浴甭沸遥钥梢阅脕懋?dāng)做數(shù)據(jù)的身份證，指紋晃听。比如通過直接對(duì)比兩個(gè)文件的哈希值砰识，就可以知道這兩個(gè)文件是不是同一個(gè)文件。 - 版權(quán)
也是因?yàn)椤拔ㄒ恍浴背醢撸热缒惆l(fā)布了個(gè)視頻或者文章予借，別人拿了你的視頻文章也去發(fā)布，這里就會(huì)有盜版的問題秦叛，怎么區(qū)分正版瀑粥，就是通過哈希，你先發(fā)布的狞换，所以系統(tǒng)會(huì)記錄你之前發(fā)布的視頻哈希值修噪，一比較如果兩哈希值一樣，說明后者存在盜版的問題黄琼。
二. 對(duì)稱加密
對(duì)稱加密只有一個(gè)秘鑰，明文通過秘鑰加密獲得密文;密文通過秘鑰解密獲得明文围苫。
1. DES
數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在用的很少了拧揽，加密強(qiáng)度不夠腺占。
2. 3DES
使用3個(gè)秘鑰，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行3次加密饮怯，強(qiáng)度增加了嚎研，但秘鑰的存儲(chǔ)難度大大加大了。
3. AES
高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（英語：Advanced Encryption Standard论矾，縮寫：AES）杆勇，在密碼學(xué)中又稱Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)蚜退。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)用來替代原先的DES钻注，已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。
優(yōu)點(diǎn)：加密解密速度快幅恋，適用于數(shù)據(jù)量大的場景捆交。
缺點(diǎn)：秘鑰的傳輸與存儲(chǔ)，一旦秘鑰泄漏品追，加密也就暴露了肉瓦。
所以一般秘鑰用RSA來加密傳輸银还。比如iOS中鑰匙串的訪問就是AES洁墙。
AES的話有五種加密模式
1.電碼本模式（Electronic Codebook Book (ECB)
2.密碼分組鏈接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）
3.計(jì)算器模式（Counter (CTR)）
4.密碼反饋模式（Cipher FeedBack (CFB)）
5.輸出反饋模式（Output FeedBack (OFB)）
常用的是：
電話本模式(ECB)
會(huì)把數(shù)據(jù)分成幾塊，每一塊獨(dú)立加密戒财。
比如說我改了第三塊的一點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)热监，那么ECB加密模式下，修改前前面兩塊的加密結(jié)果和修改后前面兩塊的加密結(jié)果是一樣的饮寞。只有第三塊因?yàn)閿?shù)據(jù)的修改導(dǎo)致加密的不同孝扛。
密碼分組鏈接模式(CBC)
同樣會(huì)把數(shù)據(jù)分成幾塊，但每塊存在依賴關(guān)系幽崩，比如第二塊的加密依賴于第一塊數(shù)據(jù)苦始，第三塊依賴于第二塊；
解密也存在依賴關(guān)系慌申，第二塊解密依賴于第一塊數(shù)據(jù)陌选，第三塊依賴于第二塊蹄溉。
這樣的做法咨油，保證了數(shù)據(jù)的完整性，只要一塊有問題柒爵，那么就說明數(shù)據(jù)被篡改過役电。
有一點(diǎn)要注意的是，如果是直接調(diào)用系統(tǒng)的庫進(jìn)行非對(duì)稱加密的話棉胀，最好是在函數(shù)調(diào)用前法瑟，做一些自己的加密或者混淆，否則因?yàn)槭窍到y(tǒng)的庫函數(shù)沒辦法去符號(hào)化的唁奢，很容易被逆向逮到加密前的參數(shù)霎挟。
三. 非對(duì)稱加密
RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前為止已知的絕大多數(shù)密碼攻擊驮瞧，已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)氓扛。
RSA算法基于一個(gè)十分簡單的數(shù)論事實(shí)：將兩個(gè)大素?cái)?shù)相乘十分容易，但那時(shí)想要對(duì)其乘積進(jìn)行因式分解卻極其困難论笔，因此可以將乘積公開作為加密公鑰采郎，只要兩個(gè)質(zhì)數(shù)足夠大，破解的可能性就足夠小狂魔。至少在現(xiàn)階段是沒可能因式分解出來的蒜埋。所以RSA私鑰一般是1024位，在重要場合可能是2048位最楷。
非對(duì)稱加密整份，公鑰加密待错，私鑰解密，速度相對(duì)較慢烈评，適用于數(shù)據(jù)量小的場景火俄。
比如說支付寶，使用AES對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行加密讲冠，防止內(nèi)容的泄漏瓜客。使用RSA進(jìn)行加密內(nèi)容的簽名，兩端分別加簽驗(yàn)簽竿开，防止數(shù)據(jù)的篡改谱仪。
RSA具體實(shí)現(xiàn)原理可以看一下這個(gè)博客:RSA算法原理一，RSA算法原理二
最后否彩，這里是一些和加密相關(guān)的demo和工具疯攒。
