常见算法
-
DES 数据加密标准(用得少,因为强度不够)
-
3DES 使用3个密钥,对相同的数据执行3次加密,强度增强
-
AES 高级密码标准。
应用模式
-
ECB(Electronic Code Book):电子密码本模式。每一块数据,独立加密。
- 最基本的加密模式,也就是通常理解的加密,相同的明文将永远加密成相同的密文,无初始向量,容易受到密码本重放攻击,一般情况下很少用。
-
CBC(Cipher Block Chaining):密码分组链接模式。使用一个密钥和一个初始化向量[IV]对数据执行加密。
-
明文被加密前要与前面的密文进行异或运算后再加密,因此只要选择不同的初始向量,相同的密文加密后会形成不同的密文,这是目前应用最广泛的模式。CBC加密后的密文是上下文相关的,但明文的错误不会传递到后续分组,但如果一个分组丢失,后面的分组将全部作废(同步错误)。
-
CBC可以有效的保证密文的完整性,如果一个数据块在传递是丢失或改变,后面的数据将无法正常解密。
-
ECB实操演练
- 创建一个文件夹
- 文件夹内创建一个123.txt
- 打开终端 进入文件夹
- 输入指令 : openssl enc -des-ecb -K 616213 -nosalt -in 123.txt -out msg1.bin
- 创建了一个加密的二进制文件
- 指令:cat msg1.bin 无法查看
- 指令:xxd msg1.bin 可以查看
- 查看重复的数据
- 数据还是有重复的 为了方便验证可以将数据写少一些
- 修改其中一小段内容在查看变化生成一个msg2.bin 查看两个.bin文件的差别
- 差别 结论: ECB(Electronic Code Book):电子密码本模式。每一块数据,独立加密。
DES是一种block(块)密文的加密算法,是把数据加密成多大的块?()
A、32位
B、64位
C、128位
D、256位
参考答案:B
- 64位 8位为一个字节 为8个字节 为一个单位
CBC实操演练
- 指令 openssl enc -des-cbc -K 616213 -iv 0102030405060708 -nosalt -in 123.txt -out msg1.bin
- 修改一部分数据后再生成一个msg2.bin
- iv 随机值。
- 查看差别
- 从这里开始不一致后下面的全都不一致了。
指令合集
- 提示:
-
1> 加密过程是先加密,再base64编码
-
2> 解密过程是先base64解码,再解密
加密
- DES
- DES(ECB)加密
- $ echo -n hello | openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt | base64
- DES(CBC)加密
- $ echo -n hello | openssl enc -des-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt | base64
- DES(ECB)加密
- AES
- AES(ECB)加密
- $ echo -n hello | openssl enc -aes-128-ecb -K 616263 -nosalt | base64
- AES(CBC)加密
- $ echo -n hello | openssl enc -aes-128-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt | base64
- AES(ECB)加密
解密
- DES
- DES(ECB)解密
- $ echo -n HQr0Oij2kbo= | base64 -D | openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt -d
- DES(CBC)解密
- $ echo -n alvrvb3Gz88= | base64 -D | openssl enc -des-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt -d
- AES(ECB)解密
- $ echo -n d1QG4T2tivoi0Kiu3NEmZQ== | base64 -D | openssl enc -aes-128-ecb -K 616263 -nosalt -d
- AES(CBC)解密
- $ echo -n u3W/N816uzFpcg6pZ+kbdg== | base64 -D | openssl enc -aes-128-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt -d
- DES(ECB)解密
代码演练
------- EncryptionTools.h ----
//
// EncryptionTools.h
// EncryptDemo
//
// Created by H on 2018/10/16.
// Copyright © 2018年 hank. All rights reserved.
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>
/**
* 终端测试指令
*
* DES(ECB)加密
* $ echo -n hello | openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt | base64
*
* DES(CBC)加密
* $ echo -n hello | openssl enc -des-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt | base64
*
* AES(ECB)加密
* $ echo -n hello | openssl enc -aes-128-ecb -K 616263 -nosalt | base64
*
* AES(CBC)加密
* $ echo -n hello | openssl enc -aes-128-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt | base64
*
* DES(ECB)解密
* $ echo -n HQr0Oij2kbo= | base64 -D | openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt -d
*
* DES(CBC)解密
* $ echo -n alvrvb3Gz88= | base64 -D | openssl enc -des-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt -d
*
* AES(ECB)解密
* $ echo -n d1QG4T2tivoi0Kiu3NEmZQ== | base64 -D | openssl enc -aes-128-ecb -K 616263 -nosalt -d
*
* AES(CBC)解密
* $ echo -n u3W/N816uzFpcg6pZ+kbdg== | base64 -D | openssl enc -aes-128-cbc -iv 0102030405060708 -K 616263 -nosalt -d
*
* 提示:
* 1> 加密过程是先加密,再base64编码
* 2> 解密过程是先base64解码,再解密
*/
@interface EncryptionTools : NSObject
+ (instancetype)sharedEncryptionTools;
/**
@constant kCCAlgorithmAES 高级加密标准,128位(默认)
@constant kCCAlgorithmDES 数据加密标准
*/
@property (nonatomic, assign) uint32_t algorithm;
/**
* 加密字符串并返回base64编码字符串
*
* @param string 要加密的字符串
* @param keyString 加密密钥
* @param iv 初始化向量(8个字节)
*
* @return 返回加密后的base64编码字符串
*/
- (NSString *)encryptString:(NSString *)string keyString:(NSString *)keyString iv:(NSData *)iv;
/**
* 解密字符串
*
* @param string 加密并base64编码后的字符串
* @param keyString 解密密钥
* @param iv 初始化向量(8个字节)
*
* @return 返回解密后的字符串
*/
- (NSString *)decryptString:(NSString *)string keyString:(NSString *)keyString iv:(NSData *)iv;
@end
------- EncryptionTools.m -----------
//
// EncryptionTools.m
// EncryptDemo
//
// Created by H on 2018/10/16.
// Copyright © 2018年 hank. All rights reserved.
//
#import "EncryptionTools.h"
@interface EncryptionTools()
@property (nonatomic, assign) int keySize;
@property (nonatomic, assign) int blockSize;
@end
@implementation EncryptionTools
+ (instancetype)sharedEncryptionTools {
static EncryptionTools *instance;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
instance = [[self alloc] init];
instance.algorithm = kCCAlgorithmAES;
});
return instance;
}
- (void)setAlgorithm:(uint32_t)algorithm {
_algorithm = algorithm;
switch (algorithm) {
case kCCAlgorithmAES:
self.keySize = kCCKeySizeAES128;
self.blockSize = kCCBlockSizeAES128;
break;
case kCCAlgorithmDES:
self.keySize = kCCKeySizeDES;
self.blockSize = kCCBlockSizeDES;
break;
default:
break;
}
}
- (NSString *)encryptString:(NSString *)string keyString:(NSString *)keyString iv:(NSData *)iv {
// 设置秘钥
NSData *keyData = [keyString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
uint8_t cKey[self.keySize];
bzero(cKey, sizeof(cKey));
[keyData getBytes:cKey length:self.keySize];
// 设置iv
uint8_t cIv[self.blockSize];
bzero(cIv, self.blockSize);
int option = 0;
if (iv) {
[iv getBytes:cIv length:self.blockSize];
option = kCCOptionPKCS7Padding;
} else {
/**
kCCOptionECBMode ECB 的模式
kCCOptionPKCS7Padding CBC 的加密
*/
option = kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode;
}
// 设置输出缓冲区
NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
size_t bufferSize = [data length] + self.blockSize;
void *buffer = malloc(bufferSize);
// 开始加密
size_t encryptedSize = 0;
//加密解密都是它 -- CCCrypt
/**
1.kCCEncrypt 加密/kCCDecrypt解密
2.加密算法
3.加密选项 ECB/CBC
4.KEY 的地址
5.KEY 的长度
6.iv 初始化向量
7.加密的数据(地址)
8.加密的数据长度
9.密文的内存地址
10.密文缓冲区的大小
11.加密结果大小
*/
CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt,
self.algorithm,
option,
cKey,
self.keySize,
cIv,
[data bytes],
[data length],
buffer,
bufferSize,
&encryptedSize);
NSData *result = nil;
if (cryptStatus == kCCSuccess) {
result = [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:encryptedSize];
} else {
free(buffer);
NSLog(@"[错误] 加密失败|状态编码: %d", cryptStatus);
}
return [result base64EncodedStringWithOptions:0];
}
- (NSString *)decryptString:(NSString *)string keyString:(NSString *)keyString iv:(NSData *)iv {
// 设置秘钥
NSData *keyData = [keyString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
uint8_t cKey[self.keySize];
bzero(cKey, sizeof(cKey));
[keyData getBytes:cKey length:self.keySize];
// 设置iv
uint8_t cIv[self.blockSize];
bzero(cIv, self.blockSize);
int option = 0;
if (iv) {
[iv getBytes:cIv length:self.blockSize];
option = kCCOptionPKCS7Padding;
} else {
option = kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode;
}
// 设置输出缓冲区
NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:string options:0];
size_t bufferSize = [data length] + self.blockSize;
void *buffer = malloc(bufferSize);
// 开始解密
size_t decryptedSize = 0;
CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt,
self.algorithm,
option,
cKey,
self.keySize,
cIv,
[data bytes],
[data length],
buffer,
bufferSize,
&decryptedSize);
NSData *result = nil;
if (cryptStatus == kCCSuccess) {
result = [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:decryptedSize];
} else {
free(buffer);
NSLog(@"[错误] 解密失败|状态编码: %d", cryptStatus);
}
return [[NSString alloc] initWithData:result encoding:NSUTF8StringEncoding];
}
@end
- 操作
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[EncryptionTools sharedEncryptionTools].algorithm = kCCAlgorithmDES;
/** AES - ECB加密 */
NSString * key = @"abc";
NSString * encStr = [[EncryptionTools sharedEncryptionTools] encryptString:@"hello" keyString:key iv:nil];
//AES - CBC 加密
uint8_t iv[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
NSData * ivData = [NSData dataWithBytes:iv length:sizeof(iv)];
NSLog(@"加密的结果是%@",[[EncryptionTools sharedEncryptionTools] encryptString:@"hello" keyString:key iv:ivData]);
NSLog(@"解密的结果是%@",[[EncryptionTools sharedEncryptionTools] decryptString:@"u3W/N816uzFpcg6pZ+kbdg==" keyString:key iv:ivData]);
}
616263 对应 abc的 ASCII 码
- 框架 CommonCrypto iOS中加密解密之CommonCrypto框架