iOS开发丨AES-128-CBC加密解密算法的实现

AES是开发中常用的加密算法之一，在多平台统一加密时，需要统一的几个参数：

• 密钥长度（Key Size）
本文中使用的是AES-128，已能够满足商用安全需求。

• 加密模式（Cipher Mode）
有CBC、ECB、CTR、OFB、CFB等几种，本文使用CBC模式。

• 填充方式（Padding）
iOS SDK中提供了PKCS7Padding，与JDK中的PKCS5Padding是相等的。

• 初始向量（Initialization Vector）
除ECB以外的其他加密模式均需要传入一个初始向量，其大小与Block Size相等。其他加密模式当不传入初始向量时，系统将默认使用一个全0的初始向量。

具体实现

.h文件如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

NSString * aesEncryptString(NSString *content, NSString *key, NSString *iv);
NSString * aesDecryptString(NSString *content, NSString *key, NSString *iv);
NSData   * aesEncryptData(NSData *contentData, NSData *keyData, NSData *ivData);
NSData   * aesDecryptData(NSData *contentData, NSData *keyData, NSData *ivData);

.m文件如下：

#import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>

NSData * cipherOperation(NSData *contentData, NSData *keyData, NSData *ivData, CCOperation operation) {
    NSUInteger dataLength = contentData.length;
    void const *initVectorBytes = ivData.bytes;
    void const *contentBytes = contentData.bytes;
    void const *keyBytes = keyData.bytes;
    
    size_t operationSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
    void *operationBytes = malloc(operationSize);
    if (operationBytes == NULL) {
        return nil;
    }
    size_t actualOutSize = 0;
    
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(operation,
                                          kCCAlgorithmAES,
                                          kCCOptionPKCS7Padding,  // 与其他平台的PKCS5Padding相等
                                          keyBytes,
                                          kCCKeySizeAES128,  // 秘钥长度选择AES128
                                          initVectorBytes,
                                          contentBytes,
                                          dataLength,
                                          operationBytes,
                                          operationSize,
                                          &actualOutSize);
    
    if (cryptStatus == kCCSuccess) {
        return [NSData dataWithBytesNoCopy:operationBytes length:actualOutSize];
    }
    
    free(operationBytes);
    operationBytes = NULL;
    return nil;
}

NSString * aesEncryptString(NSString *content, NSString *key, NSString *iv) {    
    NSData *contentData = [content dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *keyData = [key dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *ivData = [iv dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    NSData *encrptedData = aesEncryptData(contentData, keyData, ivData);
    return [encrptedData base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64EncodingEndLineWithLineFeed];
}

NSString * aesDecryptString(NSString *content, NSString *key, NSString *iv) {
    NSData *contentData = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:content options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
    NSData *keyData = [key dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *ivData = [iv dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    NSData *decryptedData = aesDecryptData(contentData, keyData, ivData);
    return [[NSString alloc] initWithData:decryptedData encoding:NSUTF8StringEncoding];
}

NSData * aesEncryptData(NSData *contentData, NSData *keyData, NSData *ivData) {
    return cipherOperation(contentData, keyData, ivData, kCCEncrypt);
}

NSData * aesDecryptData(NSData *contentData, NSData *keyData, NSData *ivData) {
    return cipherOperation(contentData, keyData, ivData, kCCDecrypt);
}

注意

以上实现的是AES-128，因此方法传入的秘钥key和向量iv需要长度为16的字符串。