iOS RSA加密与解密

RSA加密现在有很多项目中都会用到,网上资料很多,方法也不止一种,我这里整理了其中一种,希望对大家有所帮助

上图:

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说明

1.本文使用的RSA相关操作是使用的三方库openSSL
2.本文RSA使用的是1024位秘钥加密(能满足一般的需求,除非需要非常高的安全性)

相关知识

1.生成密文的长度等于密钥长度(密钥长度越大，生成密文的长度就越大，加密的速度就越慢，而密文也就越难被破解掉)。
2.不管明文长度是多少，RSA生成的密文长度总是固定的。
3.明文长度不能超过密钥长度,否则就会出问题(使用分段加密)。
4.RSA加密每次结果是不一样的(加密时对加密内容使用了长度为11位的随机填充)。
5.RSA本身不支持中文(一般使用URL编码来解决中文问题)。
6.公钥加密私钥解密,私钥加密公钥解密

前期准备:

1.公钥/私钥(一般应该只会用到一个,另外一个是后台使用),这个一般是后台给的,自己生成也很简单,可以去网站上生成也可以使用终端生成
2.openSSL三方库(建议使用coocpods导入)

RSA加密解密

1.私钥/公钥格式化(需要把密钥/私钥按进行特定的格式化才能进行 加解密)

//0.2格式化key
+ (NSString *)formattKey:(NSString *)key
{
    if (key == nil) return @"";
    
    NSInteger count = key.length / 64;
    NSMutableString *formattKey = key.mutableCopy;
    for (int i = 0; i < count; i ++)
    {
        [formattKey insertString:@"\n" atIndex:64 + (64 + 1) * i];
    }
    return formattKey == nil ? @"" : formattKey;
}

//0.3写入key文件
+ (BOOL)writeKey:(NSString *)key type:(KeyType)type;
{

    NSString*keyPath = [self RSAKeyFillePath:type];
    
    if ([[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:keyPath])
    {
        return YES;
    }
    
    NSString *formattKey = [self formattKey:key];
    
    NSString *keyStr;
    switch (type)
    {
        case eKeyTypePublic:
        {
            keyStr = [NSString stringWithFormat:@"-----BEGIN PUBLIC KEY-----\n%@\n-----END PUBLIC KEY-----",formattKey];
            break;
        }
        case eKeyTypePrivate:
        {
            keyStr = [NSString stringWithFormat:@"-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----\n%@\n-----END RSA PRIVATE KEY-----",formattKey];
            break;
        }
        default:
        {
            return NO;
            
        }
    }
    NSLog(@"格式话处理过的key:\n%@\n",keyStr);
    NSError *error = nil;
    return [keyStr writeToFile:keyPath atomically:YES encoding:NSASCIIStringEncoding error:&error];
}

格式化后的结果:

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDLyQGhLLE9+xtR5ZzPv1vMEOIv
YJxEcMbapskPqqlYewyXD5esHa/BZwQgMTPDMSFw4TuXOUWaM/Khelon8p4iKF4O
4m1Uc5AmEY+vM4gITg1KkmyuN2f43insnBWkMiV8dhfeIB/pCCAL1RExrBfehIVd
kwe3bemsNnowLIyOHwIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----

这里说明一下,密钥/公钥文件可以存放到沙盒中,也可以打包到项目中,都可以,只要使用的时候能拿到文件就行
2.加密/解密,把密钥/私钥处理好之后就可以开始加密/解密了(很简单,三步)

//1.导入key为RSA结构体对象
- (BOOL)importRSAKey:(KeyType)type
{
    
//    这里是从项目中读取公钥和私钥,你也可以把公钥和私钥存入沙河中,从沙河中读取
    
    switch (type)
    {
        case eKeyTypePublic:
        {
            FILE *file = fopen([[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"public_key.pem" ofType:nil] UTF8String], "rb");
            if (file == NULL) return NO;
            _publicRSA = PEM_read_RSA_PUBKEY(file, NULL, NULL, NULL);
            assert(_publicRSA != nil);
            fclose(file);
            return (_publicRSA != NULL) ? YES : NO;
        }
        case eKeyTypePrivate:
        {
            FILE *file = fopen([[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"private_key.pem" ofType:nil] UTF8String], "rb");
            if (file == NULL) return NO;
            _privateRSA = PEM_read_RSAPrivateKey(file, NULL, NULL, NULL);
            assert(_privateRSA != NULL);
            fclose(file);
            return (_privateRSA != NULL) ? YES : NO;
        }
        default:
        {
            return NO;
        }
    }
}

//2.1加密处理
- (NSData *)encryptToData:(NSString*)content type:(KeyType)type
{
    
    if([self RSAWithType:type] == NULL)
    {
        if (![self importRSAKey:type]) return nil;
    }
    
    RSA *rsa = [self RSAWithType:type];
    
    int status = 0;
    int length  = (int)content.length;
    unsigned char input[length + 1];
    bzero(input, length + 1);
    
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        input[i] = [content characterAtIndex:i];
    }
    
    NSInteger  flen = [self getBlockSize:eRSAPaddingTypePKCS1 type:type];
    char *encryptData = (char*)malloc(flen);
    bzero(encryptData, flen);
    
    switch (type)
    {
        case eKeyTypePublic:
            status = RSA_public_encrypt(length, (unsigned char*)input, (unsigned char*)encryptData, rsa, eRSAPaddingTypePKCS1);
            break;
            
        default:
            status = RSA_private_encrypt(length, (unsigned char*)input, (unsigned char*)encryptData, rsa, eRSAPaddingTypePKCS1);
            break;
    }
    
    if (status)
    {
        NSData *returnData = [NSData dataWithBytes:encryptData length:status];
        free(encryptData);
        encryptData = NULL;
        return returnData;
    }
    
    free(encryptData);
    encryptData = NULL;
    
    return nil;
}

//2.2解密处理
- (NSString *)decryptToData:(NSString*)content type:(KeyType)type
{
    
    if([self RSAWithType:type] == NULL)
    {
        if (![self importRSAKey:type]) return nil;
    }
    
    RSA *rsa = [self RSAWithType:type];
    int status;
    NSData *data = [content base64Decode];
    int length = (int)data.length;
    
    NSInteger flen = [self getBlockSize:eRSAPaddingTypePKCS1 type:type];
    char *decryptData = (char*)malloc(flen);
    bzero(decryptData, flen);
    
    switch (type)
    {
        case eKeyTypePublic:
            status = RSA_public_decrypt(length, (unsigned char*)[data bytes], (unsigned char*)decryptData, rsa, eRSAPaddingTypePKCS1);
            break;
            
        default:
            status = RSA_private_decrypt(length, (unsigned char*)[data bytes], (unsigned char*)decryptData, rsa, eRSAPaddingTypePKCS1);
            break;
    }
    
    if (status)
    {
        NSMutableString *decryptString = [[NSMutableString alloc] initWithBytes:decryptData length:strlen(decryptData) encoding:NSASCIIStringEncoding];
        free(decryptData);
        decryptData = NULL;
        return decryptString;
    }
    
    free(decryptData);
    decryptData = NULL;
    
    return nil;
}

//3.1实现中文兼容和分段加密
- (NSString *)encrypt:(NSString *)content type:(KeyType)type
{
    content = content.URLEncode;
    NSMutableString *encryptContent = @"".mutableCopy;
    for (NSInteger i = 0; i < ceilf(content.length / 117.0); i ++)
    {
        NSString *subStr = [content substringWithRange:NSMakeRange(i * 117, MIN(117, content.length - i * 117))];
        NSString *encryptSubStr = [[self encryptToData:subStr type:type] base64Encode];
        [encryptContent appendString:encryptSubStr];
    }
    return encryptContent;
}

//3.2实现中文兼容和分段解密
- (NSString *)decrypt:(NSString *)content type:(KeyType)type
{
    NSMutableString *decryptResult = @"".mutableCopy;
    for (NSInteger i = 0; i < ceilf(content.length / 117); i ++)
    {
        NSString *subStr = [content substringWithRange:NSMakeRange(i * 117, 117)];
        NSString *decryptSubStr = [self decryptToData:subStr type:type];
        NSString *decryptStr = decryptSubStr.length <= 117 ? decryptSubStr : [decryptSubStr substringToIndex:117];
        [decryptResult appendString:decryptStr];
    }
    
    return decryptResult.URLDecode;
}

这里说明一下:
1.使用openSSL需要把公钥/私钥先转成RSA结构对象,然后进行加密解密
2.解决中文的问题是使用url编码来解决的,这个要跟后台对接好就行,一般都会使用url编码,当然也可以使用其他的,只不过是做了个转换而已
3.因为密文长度不能大于密钥长度,所以一般会进行分段加密,分段加密时密文控制是117,因为加密时对密文使用了长度为11的填充(随机的),加起来就是128(1024位对应的密钥/密文长度)

//长度获取
- (int)getBlockSize:(RSAPaddingType)type type:(KeyType)keyType
{
    int len = RSA_size([self RSAWithType:keyType]);
    
    if (type != eRSAPaddingTypeNone)
    {
        len -= 11;
    }
    
    return len;
}

好了,RSA加密和解密就可以使用了
本文Demo