iOS数据加密：MD5加密及加盐加密，SHA加密，HMAC加密及HTTPS的基本说明

提交用户的隐私数据

• 一定要使用POST请求提交用户的隐私数据

1. GET请求的所有参数都直接暴露在URL中
2. 请求的URL一般会记录在服务器的访问日志中
3. 服务器的访问日志是黑客攻击的重点对象之一

•  用户的隐私数据

1. 登录密码
2. 银行账号
3. … …

提交隐私数据的安全过程 – 注册

提交隐私数据的安全过程 – 登录

• 结论：用户的隐私数据，只有在用户输入那一刻是明文，其他情况都是密文处理

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数据安全

• 仅仅用POST请求提交用户的隐私数据，还是不能完全解决安全问题

1. 可以利用软件（比如Charles）设置代理服务器，拦截查看手机的请求数据
2. 因此：提交用户的隐私数据时，一定不要明文提交，要加密处理后再提交

• 常见的加密算法

       MD5 \ SHA \ DES \ 3DES \ RC2和RC4 \ RSA \ IDEA \ DSA \ AES

• 加密算法的选择

        一般公司都会有一套自己的加密方案，按照公司接口文档的规定去加密

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MD5

• 什么是MD5

1. 全称是Message Digest Algorithm 5，译为“消息摘要算法第5版”
2. 效果：对输入信息生成唯一的128位散列值（32个字符）

•  MD5的特点

1. 输入两个不同的明文不会得到相同的输出值
2. 根据输出值，不能得到原始的明文，即其过程不可逆

• MD5的应用

1. 由于MD5加密算法具有较好的安全性，而且免费，因此该加密算法被广泛使用
2. 主要运用在数字签名、文件完整性验证以及口令加密等方面

•  MD5解密网站：http://www.cmd5.com

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MD5改进(加盐等)

• 现在的MD5已不再是绝对安全，对此，可以对MD5稍作改进，以增加解密的难度

1. 加盐（Salt）：在明文的固定位置插入随机串，然后再进行MD5
2. 先加密，后乱序：先对明文进行MD5，然后对加密得到的MD5串的字符进行乱序
3. … …
4. 总之宗旨就是：黑客就算攻破了数据库，也无法解密出正确的明文

加密代码

NSString+Hash.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSString (Hash)

#pragma mark - 散列函数
/**
 *  计算MD5散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  md5 -s "string"
 *  @endcode
 *
 *  <p>提示：随着 MD5 碰撞生成器的出现，MD5 算法不应被用于任何软件完整性检查或代码签名的用途。<p>
 *
 *  @return 32个字符的MD5散列字符串
 */
- (NSString *)md5String;

/**
 *  计算SHA1散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl sha -sha1
 *  @endcode
 *
 *  @return 40个字符的SHA1散列字符串
 */
- (NSString *)sha1String;

/**
 *  计算SHA256散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl sha -sha256
 *  @endcode
 *
 *  @return 64个字符的SHA256散列字符串
 */
- (NSString *)sha256String;

/**
 *  计算SHA 512散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl sha -sha512
 *  @endcode
 *
 *  @return 128个字符的SHA 512散列字符串
 */
- (NSString *)sha512String;

#pragma mark - HMAC 散列函数
/**
 *  计算HMAC MD5散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl dgst -md5 -hmac "key"
 *  @endcode
 *
 *  @return 32个字符的HMAC MD5散列字符串
 */
- (NSString *)hmacMD5StringWithKey:(NSString *)key;

/**
 *  计算HMAC SHA1散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl sha -sha1 -hmac "key"
 *  @endcode
 *
 *  @return 40个字符的HMAC SHA1散列字符串
 */
- (NSString *)hmacSHA1StringWithKey:(NSString *)key;

/**
 *  计算HMAC SHA256散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl sha -sha256 -hmac "key"
 *  @endcode
 *
 *  @return 64个字符的HMAC SHA256散列字符串
 */
- (NSString *)hmacSHA256StringWithKey:(NSString *)key;

/**
 *  计算HMAC SHA512散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  echo -n "string" | openssl sha -sha512 -hmac "key"
 *  @endcode
 *
 *  @return 128个字符的HMAC SHA512散列字符串
 */
- (NSString *)hmacSHA512StringWithKey:(NSString *)key;

#pragma mark - 文件散列函数

/**
 *  计算文件的MD5散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  md5 file.dat
 *  @endcode
 *
 *  @return 32个字符的MD5散列字符串
 */
- (NSString *)fileMD5Hash;

/**
 *  计算文件的SHA1散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  openssl sha -sha1 file.dat
 *  @endcode
 *
 *  @return 40个字符的SHA1散列字符串
 */
- (NSString *)fileSHA1Hash;

/**
 *  计算文件的SHA256散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  openssl sha -sha256 file.dat
 *  @endcode
 *
 *  @return 64个字符的SHA256散列字符串
 */
- (NSString *)fileSHA256Hash;

/**
 *  计算文件的SHA512散列结果
 *
 *  终端测试命令：
 *  @code
 *  openssl sha -sha512 file.dat
 *  @endcode
 *
 *  @return 128个字符的SHA512散列字符串
 */
- (NSString *)fileSHA512Hash;

@end

NSString+Hash.m

#import "NSString+Hash.h"
#import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>

@implementation NSString (Hash)

#pragma mark - 散列函数
- (NSString *)md5String {
    const char *str = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    
    CC_MD5(str, (CC_LONG)strlen(str), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)sha1String {
    const char *str = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
    
    CC_SHA1(str, (CC_LONG)strlen(str), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)sha256String {
    const char *str = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
    
    CC_SHA256(str, (CC_LONG)strlen(str), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)sha512String {
    const char *str = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_SHA512_DIGEST_LENGTH];
    
    CC_SHA512(str, (CC_LONG)strlen(str), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA512_DIGEST_LENGTH];
}

#pragma mark - HMAC 散列函数
- (NSString *)hmacMD5StringWithKey:(NSString *)key {
    const char *keyData = key.UTF8String;
    const char *strData = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    
    CCHmac(kCCHmacAlgMD5, keyData, strlen(keyData), strData, strlen(strData), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)hmacSHA1StringWithKey:(NSString *)key {
    const char *keyData = key.UTF8String;
    const char *strData = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
    
    CCHmac(kCCHmacAlgSHA1, keyData, strlen(keyData), strData, strlen(strData), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)hmacSHA256StringWithKey:(NSString *)key {
    const char *keyData = key.UTF8String;
    const char *strData = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
    
    CCHmac(kCCHmacAlgSHA256, keyData, strlen(keyData), strData, strlen(strData), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)hmacSHA512StringWithKey:(NSString *)key {
    const char *keyData = key.UTF8String;
    const char *strData = self.UTF8String;
    uint8_t buffer[CC_SHA512_DIGEST_LENGTH];
    
    CCHmac(kCCHmacAlgSHA512, keyData, strlen(keyData), strData, strlen(strData), buffer);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA512_DIGEST_LENGTH];
}

#pragma mark - 文件散列函数

#define FileHashDefaultChunkSizeForReadingData 4096

- (NSString *)fileMD5Hash {
    NSFileHandle *fp = [NSFileHandle fileHandleForReadingAtPath:self];
    if (fp == nil) {
        return nil;
    }
    
    CC_MD5_CTX hashCtx;
    CC_MD5_Init(&hashCtx);
    
    while (YES) {
        @autoreleasepool {
            NSData *data = [fp readDataOfLength:FileHashDefaultChunkSizeForReadingData];
            
            CC_MD5_Update(&hashCtx, data.bytes, (CC_LONG)data.length);
            
            if (data.length == 0) {
                break;
            }
        }
    }
    [fp closeFile];
    
    uint8_t buffer[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    CC_MD5_Final(buffer, &hashCtx);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)fileSHA1Hash {
    NSFileHandle *fp = [NSFileHandle fileHandleForReadingAtPath:self];
    if (fp == nil) {
        return nil;
    }
    
    CC_SHA1_CTX hashCtx;
    CC_SHA1_Init(&hashCtx);
    
    while (YES) {
        @autoreleasepool {
            NSData *data = [fp readDataOfLength:FileHashDefaultChunkSizeForReadingData];
            
            CC_SHA1_Update(&hashCtx, data.bytes, (CC_LONG)data.length);
            
            if (data.length == 0) {
                break;
            }
        }
    }
    [fp closeFile];
    
    uint8_t buffer[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
    CC_SHA1_Final(buffer, &hashCtx);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)fileSHA256Hash {
    NSFileHandle *fp = [NSFileHandle fileHandleForReadingAtPath:self];
    if (fp == nil) {
        return nil;
    }
    
    CC_SHA256_CTX hashCtx;
    CC_SHA256_Init(&hashCtx);
    
    while (YES) {
        @autoreleasepool {
            NSData *data = [fp readDataOfLength:FileHashDefaultChunkSizeForReadingData];
            
            CC_SHA256_Update(&hashCtx, data.bytes, (CC_LONG)data.length);
            
            if (data.length == 0) {
                break;
            }
        }
    }
    [fp closeFile];
    
    uint8_t buffer[CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
    CC_SHA256_Final(buffer, &hashCtx);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
}

- (NSString *)fileSHA512Hash {
    NSFileHandle *fp = [NSFileHandle fileHandleForReadingAtPath:self];
    if (fp == nil) {
        return nil;
    }
    
    CC_SHA512_CTX hashCtx;
    CC_SHA512_Init(&hashCtx);
    
    while (YES) {
        @autoreleasepool {
            NSData *data = [fp readDataOfLength:FileHashDefaultChunkSizeForReadingData];
            
            CC_SHA512_Update(&hashCtx, data.bytes, (CC_LONG)data.length);
            
            if (data.length == 0) {
                break;
            }
        }
    }
    [fp closeFile];
    
    uint8_t buffer[CC_SHA512_DIGEST_LENGTH];
    CC_SHA512_Final(buffer, &hashCtx);
    
    return [self stringFromBytes:buffer length:CC_SHA512_DIGEST_LENGTH];
}

#pragma mark - 
/**
 *  返回二进制 Bytes 流的字符串表示形式
 *
 *  @param bytes  二进制 Bytes 数组
 *  @param length 数组长度
 *
 *  @return 字符串表示形式
 */
- (NSString *)stringFromBytes:(uint8_t *)bytes length:(int)length {
    NSMutableString *strM = [NSMutableString string];
    
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        [strM appendFormat:@"%02x", bytes[i]];
    }
    
    return [strM copy];
}

@end

ViewController.m

#import "ViewController.h"
#import "NSString+Hash.h"

//足够长+足够咸+足够复杂
#define salt @"shdcskjfcbskfnslfhs.kfsfvmsf8348390(*^^6R%@@IJEKHRKWKFGKF"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    
    //(明文+加盐)MD5
    
    NSLog(@"%@",[@"520it" md5String]);
    NSLog(@"%@",[[@"520it" stringByAppendingString:salt] md5String]);
    
    //先加密+乱序
    //cb0fe21bfcc4c2625469d8ec6f3d710d--->12345
    
    NSLog(@"%@",[@"520it" hmacMD5StringWithKey:@"xiaomage"]);
    
//    NSLog(@"%@",[self base64EncodeString:@"A"]);
//    NSLog(@"%@",[self base64DecodeString:@"QQ=="]);
}

//对一个字符串进行base64编码,并且返回
-(NSString *)base64EncodeString:(NSString *)string
{
    //1.先转换为二进制数据
    NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    //2.对二进制数据进行base64编码,完成之后返回字符串
    return [data base64EncodedStringWithOptions:0];
}

//对base64编码之后的字符串解码,并且返回
-(NSString *)base64DecodeString:(NSString *)string
{
    //注意:该字符串是base64编码后的字符串
    //1.转换为二进制数据(完成了解码的过程)
    NSData *data = [[NSData alloc]initWithBase64EncodedString:string options:0];
    
    //2.把二进制数据在转换为字符串
    return [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
}
@end

---

HTTPS的基本使用

• https简单说明

    HTTPS（全称：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。

    即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。 它是一个URI scheme（抽象标识符体系），句法类同http:体系。用于安全的HTTP数据传输。

    https:URL表明它使用了HTTP，但HTTPS存在不同于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP与TCP之间）。

• HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点：

        1）https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。

        2）http是超文本传输协议，信息是明文传输，https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。

       3）http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

       4）http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。

• HTTPS特点

1）HTTPS的主要思想是在不安全的网络上创建一安全信道，并可在使用适当的加密包和服务器证书可被验证且可被信任时，对窃听和中间人攻击提供合理的保护。

2）HTTPS的信任继承基于预先安装在浏览器中的证书颁发机构（如VeriSign、Microsoft等）（意即“我信任证书颁发机构告诉我应该信任的”）。

3）因此，一个到某网站的HTTPS连接可被信任，如果服务器搭建自己的https 也就是说采用自认证的方式来建立https信道，这样一般在客户端是不被信任的。

4）所以我们一般在浏览器访问一些https站点的时候会有一个提示，问你是否继续。

• 对开发的影响。

1）如果是自己使用NSURLSession来封装网络请求，涉及代码如下。

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

    NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration] delegate:self delegateQueue:[NSOperationQueue mainQueue]];

    NSURLSessionDataTask *task =  [session dataTaskWithURL:[NSURL URLWithString:@"https://www.apple.com"] completionHandler:^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) {

        NSLog(@"%@", [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding]);

    }];

    [task resume];

}

/*

只要请求的地址是HTTPS的, 就会调用这个代理方法

我们需要在该方法中告诉系统, 是否信任服务器返回的证书

Challenge: 挑战 质问 (包含了受保护的区域)

protectionSpace : 受保护区域

NSURLAuthenticationMethodServerTrust : 证书的类型是 服务器信任

*/

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition, NSURLCredential *))completionHandler

{

    //    NSLog(@"didReceiveChallenge %@", challenge.protectionSpace);

    NSLog(@"调用了最外层");

    // 1.判断服务器返回的证书类型, 是否是服务器信任

    if ([challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) {

        NSLog(@"调用了里面这一层是服务器信任的证书");

        /*

         NSURLSessionAuthChallengeUseCredential = 0,                     使用证书

         NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling = 1,            忽略证书(默认的处理方式)

         NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge = 2,     忽略书证, 并取消这次请求

         NSURLSessionAuthChallengeRejectProtectionSpace = 3,            拒绝当前这一次, 下一次再询问

         */

//        NSURLCredential *credential = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];

        NSURLCredential *card = [[NSURLCredential alloc]initWithTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];

        completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential , card);

    }

}

2）如果是使用AFN框架，那么我们不需要做任何额外的操作，AFN内部已经做了处理。

• 代码示例

#import "ViewController.h"
#import "AFNetworking.h"

@interface ViewController ()<NSURLSessionDataDelegate>

@end

@implementation ViewController

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self afn];
}

-(void)afn
{
    AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
    
    //更改解析方式
    manager.responseSerializer = [AFHTTPResponseSerializer serializer];
    
    //设置对证书的处理方式
    manager.securityPolicy.allowInvalidCertificates = YES;
    manager.securityPolicy.validatesDomainName = NO;
    
    [manager GET:@"https://kyfw.12306.cn/otn" parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
        NSLog(@"success---%@",[[NSString alloc]initWithData:responseObject encoding:NSUTF8StringEncoding]);
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
        NSLog(@"error---%@",error);
    }];
}

-(void)session
{
    //1.确定url
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://kyfw.12306.cn/otn"];
    
    //2.创建请求对象
    NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
    
    //3.创建session
    NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:[NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration] delegate:self delegateQueue:[NSOperationQueue mainQueue]];
    
    //4.创建Task
    NSURLSessionDataTask *dataTask = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
        
        //5.解析数据
        NSLog(@"%@---%@",[[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding],error);
    }];
    
    //6.执行task
    [dataTask resume];
}

#pragma mark ----------------------
#pragma mark NSURLSessionDataDelegate
//如果发送的请求是https的,那么才会调用该方法
//challenge 质询,挑战
//NSURLAuthenticationMethodServerTrust
-(void)URLSession:(NSURLSession *)session didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition, NSURLCredential * _Nullable))completionHandler
{
    if(![challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:@"NSURLAuthenticationMethodServerTrust"])
    {
        return;
    }
    NSLog(@"%@",challenge.protectionSpace);
    //NSURLSessionAuthChallengeDisposition 如何处理证书
    /*
     NSURLSessionAuthChallengeUseCredential = 0, 使用该证书 安装该证书
     NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling = 1, 默认采用的方式,该证书被忽略
     NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge = 2, 取消请求,证书忽略
     NSURLSessionAuthChallengeRejectProtectionSpace = 3,          拒绝
     */
    NSURLCredential *credential = [[NSURLCredential alloc]initWithTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
    
    //NSURLCredential 授权信息
    completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential,credential);
}

@end