iOS加密详解
在开发应用的时候，数据的安全性至关重要。我们会要求开发者不允许明文传输用户的隐私数据，同时也不允许明文保存用户的隐私数据；这就需要我们去对敏感的数据进行加密处理。
常见的加密算法
- 哈希（散列）函数：MD5、SHA
- 对称加密算法：DES、3DES、AES
- 非对称加密算法：RSA
特点：
1.对输入信息生成唯一的128位散列值（32个字符）
2.MD5加密后的结果是不可逆的
3.同一个数据加密之后得到的结果是一样的
所有的数据（视频、音频、文件、只要存在于硬盘或内存中的）都是可以被MD5加密的，得到的都是32个字符。
上代码：
- (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];
}
封装好的在这里：NSString-Hash
但是这是不安全的，相对来说比较容易破解：MD5解密网站
传统方法是加盐（Salt）：在明文的固定位置插入位数足够多、足够复杂的随机串，然后再进行MD5。
NSString *salt = @"fdsfjf)*&*JRhuhew7HUH^&udn&&86&*";
NSString *str = @"123456"; // md5 加密
str = [str stringByAppendingString:salt];
str = [str md5String];
NSLog(@"%@",str);
缺点：盐是固定不变的，一旦泄露后果不堪设想；使用加盐通过MD5解密之后，很容易发现规律从而破解。
md5 加盐破解
解决方案
HMAC ：使用一个密钥加密并且两次的散列！
以用户账号登录注册为例
注册：
1.客户端向服务器发起注册请求，这时服务器生成一个密钥key（并保存）,然后将密钥返回给客户端。
2.客户端根据密钥对密码进行HMAC加密生成密文，传给服务器，服务器保存（不允许明文保存用户的隐私信息）。
3.服务器返回注册成功后，客户端将密钥保存到手机钥匙串（减少密钥传递次数，提高安全性）。
登录：
1.客户端读取手机钥匙串中的密钥，对密码进行HMAC加密后，向服务器发出登录请求。
2.服务器根据账号读取数据库中的密文与客户端提交的进行比较。
上代码：
- (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];
}
引申：可以利用这个做出类型于设备锁或QQ手机令牌的功能，目的就是为了在他人设备上无法登录自己的账号。
这里说下大致的流程，在客户端发出登录请求时，在手机钥匙串读取密钥，当这个密钥不存在的时，就说明是在他人设备上操作的，这时可以利用推送通知或短信告诉自己，是否允许他人设备登录，只允许此次登录还是授权永久登录。如果仅登陆一次则不保存密钥到钥匙串，下次登录重复以上操作；如果授权永久登录可以再他人设备保存密钥。
那么这样就安全了吗？too young！！！
如果在第2步中，拦截post内容获取加密后的密文，再模拟客户端向服务器发出请求，就成功黑了！
再次提高安全性：添加时间戳
第一步：客户端将HMAC得到的数据拼接当前服务器时间，再用MD5加密。
即(HMAC+201802271633).md5String，将加密后的数据post到服务器。
注：201802271633 须为当前服务器时间，避免客户端时间不统一。
第二步：服务器开始验证：根据账号在数据库中读取HMAC，将当前服务器时间拼接后，再用MD5加密，得到32位字符与客户端提交的32位字符进行比较。这里会有两种情况，1.服务器拼接的时间与客户端拼接的时间一致，得到相同的密文，则通过验证；2.服务器拼接的时间与客户端拼接的时间不一致，得到的密文不相同。这是服务器就拼接上一个时间，即：客服端密文是：(HMAC+201802271633).md5String，服务器第一次拼接时间密文是：(HMAC+201802271634).md5String。两者不一致，服务器第二次拼接上一个时间段密文：(HMAC+201802271633).md5String，一致则通过。
进行这样的操作就是让客户端发出的请求的时间有效性只维持1分钟，如果还觉得不安全可以再拼接时间的时候添加秒，进一步缩短时间的有效性，以提高安全性。
哈希的用途
哈希主要用于验证，就像人的指纹一样。涉及到验证的部分一般都可以使用Md5，如：向百度云上传文件，百度将每个文件都进行MD5，将你上传的文件MD5与已有的比对，加入存在说明你上传的文件库里已经有了，直接秒传。一般来说相同的文件库里面只会保存一份。
哈希破解（散列碰撞）：不同的N多种数据哈希之后得到相同的结果
上面说过不同的数据MD5后得到的应该是不同的32位字符，但是32位字符排列组合的个数是有限的，但是数据是无限的，比如数字。对无限的数据MD5得到无限个32位字符，其中肯定是有重复的。
对称加密算法
对称加密(也叫私钥加密)指加密和解密使用相同密钥的加密算法。有时又叫传统密码算法，就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来，同时解密密钥也可以从加密密钥中推算出来。数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。
即：
明文——>加密——>密文
密文——>解密——>明文
特点：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。
缺点：密钥管理困难，使用成本较高，双方都使用同样的密钥，安全性得不到保证。
非对称加密算法 ——（RSA）现代加密算法
非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。即：
1.A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥
2.A的私钥保密，A的公钥告诉B；B的私钥保密，B的公钥告诉A。
3.A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。
4.A将这个消息发给B（已经用B的公钥加密消息）。
5.B收到这个消息后，B用自己的私钥解密A的消息。其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。
特点：算法强度复杂、安全性较高。
缺点：由于其算法复杂，而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。
RSA
RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大质数（素数）相乘十分容易，但是想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。比如：取两个简单的质数：89、97，得到两者乘积很简单8633；但是要想对8633进行因式分解，其工作量成几何增加。
数字签名
场景：
早上买杯奶茶，使用店家的app支付可以打5折；一杯奶茶10元，你用店家的app支付了5元，马上收到消费5元的通知。
看似一切正常，但是黑客拦截并获取客户端发送的请求支付的信息，将需要支付的5元改成50元并发送，终端收到支付50元的请求，扣款50元并将扣款信息返回给客户端，黑客再次拦截扣款信息，将已扣款50元改成已扣款5元后发送给客户端。
一来一回你已经在不知不觉中损失了45元。
挣钱小能手.png
移动支付、金融流通越来越频繁，如何避免这样的问题，这就需要对敏感数据进行数字签名。
数字签名（又称公钥数字签名、电子签章）是一种类似写在纸上的普通的物理签名，但是使用了公钥加密领域的技术实现，用于鉴别数字信息的方法。一套数字签名通常定义两种互补的运算，一个用于签名，另一个用于验证。
将摘要信息用发送者的私钥加密，与原文一起传送给接收者。接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的摘要信息，然后用HASH函数对收到的原文产生一个摘要信息，与解密的摘要信息对比。如果相同，则说明收到的信息是完整的，在传输过程中没有被修改，否则说明信息被修改过，因此数字签名能够验证信息的完整性。
数字签名是个加密的过程，数字签名验证是个解密的过程。
数字签名流程.png
客户端：
1.将敏感信息进行对称或非对称加密得到加密过得数据报文；
2.将数据报文再进行一下HASH算法加密得到32位的HSAH值；
3.将32位HASH值进行RSA算法加密得到签名；
4.将签名和数据报文打包组合发送给服务端；
服务端：
1.将接收到的签名用私钥解密得到32位的HASH值；
2.将接收到的数据报文按照客户端相同的操作进行HASH算法，得到32位HASH值；
3.判断两个HASH是否相同，如相同则表示数据报文是安全的；
4.将数据报文解密得到需要的原始数据；
总结
攻防无小事，重要的是对算法的运用。加密算法的种类是固定的，根据自己的产品业务去选择适合的算法组合才是最重要的。
