在前面的文章中我有说过AES和RSA这两种加密方式,正好在前段时间再项目中有使用到,在这里再把这两种加密方式综合在一起写一下,具体到他们的使用,以及RSA各种加密文件的生成。
一: RSA各种加密相关文件生成
1、首先生成私钥(1024)
代码语言:javascript复制$ openssl genrsa -out private_key.pem 1024
上面是生成了一个名为 private_key 的pem文件,也就是我们的私钥文件,他其实就是一个简单的txt文本文件而已。
2、生成证书请求文件
代码语言:javascript复制$ openssl req -new -key private_key.pem -out rsacert.csr
上面命令中的 private_key.pem 就是我们的私钥文件,你会根据它生成一份名为 rsacert 的 csr 文件,当然这个名字是由你定义的。回车之后他会提示你输入国家、省份、mail等信息,当然你也可以什么都不填全部回车。大致是下面图的信息:
通过上面的命令你有了一份 rsacert.csr 文件。
3、生成证书并且签名,我们设置有效期为10年,当然这个时间也是你自己定义的
代码语言:javascript复制$ openssl x509 -req -days 3650 -in rsacert.csr -signkey private_key.pem -out rsacert.crt
4、生成iOS要是用的公钥文件,文件格式为der格式,文件为 public_key.der (名字自己定义)
代码语言:javascript复制$ openssl x509 -outform der -in rsacert.crt -out public_key.der
5、生成iOS要使用的私钥,为p12格式(名字写了p.p12 这个自己定义)
代码语言:javascript复制$ openssl pkcs12 -export -out p.p12 -inkey private_key.pem -in rsacert.crt
这里我们需要自己注意的点:这一步会提示给私钥文件设置密码,直接输入想要设置密码即可,然后敲回车,然后再验证刚才设置的密码,再次输入密码,然后敲回车,就可以验证了,设置密码是因为在解密时,private_key.p12文件需要和这里设置的密码配合使用,因此需要牢记此密码。具体的使用砸下面的代码中我们会展示出来怎么使用。
6、要是单单的iOS加密所需要的文件我们在这里也就已经设置OK了,但安卓一般在使用公钥的使用会用pem格式的公钥,所以这里我们还是需要再处理一下,在前面我们生成的公钥是der格式的,我们在生成一份pem格式的:
代码语言:javascript复制$ openssl rsa -in private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout
7、安卓或者Java的同学肯定也需要私钥验证配合我们退耳机数据的,但他们需要的私钥都是PKCS8格式的, 所以我们还需要把我们pem格式的私钥转成PKCS8格式的:
代码语言:javascript复制$ openssl pkcs8 -topk8 -in private_key.pem -out pkcs8_private_key.pem -nocrypt
通过上面的这么多步,我们需要的各种格式的文件我们就都创建完成了。大概如下图所示:
二:准备完成、解释一下为什么要配合使用
说说为什么要他们配合使用:
要是我们单纯的使用AES,AES都知道是对称性加密,对称性的意思就是说加密和解密用的是同一个KEY,当我们移动端把数据加密完的时候我们把数据传给后端,这时候后端要想解开这个加密的数据就需要知道你是用什么KEY加密的,这时候可能有同学会想,那我们和后端定义相同的KEY不就OK了吗,嗯....那后端的KEY就保存在哎服务器,移动端的呢?写在本地还是去服务端请求?都不可以。因为用过这两种方式那安全性就没办法保证了。你写在本地的可以反编译你的代码,要是去服务端请求那就能被人劫持,只要知道了这个KEY那你的加密就变得毫无意义!但至少我们知道了一点,这个KEY很重要!
很重要那我们该怎么处理呢,这时候就回到我们前面说的正题,AES和RSA配合使用,这个KEY的安全性就通过我们的RSA非对对称性加密保证,对称性就是加密解密要使用同一个KEY,非对称性可肯定就是加密和解密不能使用同一个KEY了,那就是我们的公钥和私钥,公钥加密私钥解密,把我们的KEY通过公钥加密之后上传服务器,服务端拿到之后通过私钥解密就拿到了KEY,再去解密我们的AES数据,有同学会想,前面说我们的AES的KEY可能会被劫持,那加了密被劫持呢,放心被劫持到的也是我们通过公钥加密的,想要得知真正的KEY就得知道我们的私钥,可私钥在我们服务端要想拿到除非有了间谍,不然是没法解开真正的KEY的,还有人可能会想,我们使用公钥加密的KEY我们的公钥就要保存在我们移动端的本地了,那别人拿到公钥之后会不会解开劫持得到的数据呢,不会的,因为公钥加密的只能用私钥解开。
三:解释完成,该上代码了
我们先看RSA加密的代码,代码具体的都有注释,使用时候需要我们注意的我们在下面说,下面是这个.m文件的代码:
代码语言:javascript复制#import "RSAEncryptor.h"
#import <Security/Security.h>
@implementation RSAEncryptor
static NSString *base64_encode_data(NSData *data){
data = [data base64EncodedDataWithOptions:0];
NSString *ret = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
return ret;
}
static NSData *base64_decode(NSString *str){
NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:str options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
return data;
}
#pragma mark - 使用'.der'公钥文件加密
//加密
(NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKeyWithContentsOfFile:(NSString *)path{
if (!str || !path) return nil;
return [self encryptString:str publicKeyRef:[self getPublicKeyRefWithContentsOfFile:path]];
}
//获取公钥
(SecKeyRef)getPublicKeyRefWithContentsOfFile:(NSString *)filePath{
NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
if (!certData) {
return nil;
}
SecCertificateRef cert = SecCertificateCreateWithData(NULL, (CFDataRef)certData);
SecKeyRef key = NULL;
SecTrustRef trust = NULL;
SecPolicyRef policy = NULL;
if (cert != NULL) {
policy = SecPolicyCreateBasicX509();
if (policy) {
if (SecTrustCreateWithCertificates((CFTypeRef)cert, policy, &trust) == noErr) {
SecTrustResultType result;
if (SecTrustEvaluate(trust, &result) == noErr) {
key = SecTrustCopyPublicKey(trust);
}
}
}
}
if (policy) CFRelease(policy);
if (trust) CFRelease(trust);
if (cert) CFRelease(cert);
return key;
}
(NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKeyRef:(SecKeyRef)publicKeyRef{
if(![str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]){
return nil;
}
if(!publicKeyRef){
return nil;
}
NSData *data = [self encryptData:[str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withKeyRef:publicKeyRef];
NSString *ret = base64_encode_data(data);
return ret;
}
#pragma mark - 使用'.12'私钥文件解密
//解密
(NSString *)decryptString:(NSString *)str privateKeyWithContentsOfFile:(NSString *)path password:(NSString *)password{
if (!str || !path) return nil;
if (!password) password = @"";
return [self decryptString:str privateKeyRef:[self getPrivateKeyRefWithContentsOfFile:path password:password]];
}
//获取私钥
(SecKeyRef)getPrivateKeyRefWithContentsOfFile:(NSString *)filePath password:(NSString*)password{
NSData *p12Data = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
if (!p12Data) {
return nil;
}
SecKeyRef privateKeyRef = NULL;
NSMutableDictionary * options = [[NSMutableDictionary alloc] init];
[options setObject: password forKey:(__bridge id)kSecImportExportPassphrase];
CFArrayRef items = CFArrayCreate(NULL, 0, 0, NULL);
OSStatus securityError = SecPKCS12Import((__bridge CFDataRef) p12Data, (__bridge CFDictionaryRef)options, &items);
if (securityError == noErr && CFArrayGetCount(items) > 0) {
CFDictionaryRef identityDict = CFArrayGetValueAtIndex(items, 0);
SecIdentityRef identityApp = (SecIdentityRef)CFDictionaryGetValue(identityDict, kSecImportItemIdentity);
securityError = SecIdentityCopyPrivateKey(identityApp, &privateKeyRef);
if (securityError != noErr) {
privateKeyRef = NULL;
}
}
CFRelease(items);
return privateKeyRef;
}
(NSString *)decryptString:(NSString *)str privateKeyRef:(SecKeyRef)privKeyRef{
NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:str options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
if (!privKeyRef) {
return nil;
}
data = [self decryptData:data withKeyRef:privKeyRef];
NSString *ret = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
return ret;
}
#pragma mark - 使用公钥字符串加密
/* START: Encryption with RSA public key */
//使用公钥字符串加密
(NSString *)encryptString:(NSString *)str publicKey:(NSString *)pubKey{
NSData *data = [self encryptData:[str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] publicKey:pubKey];
NSString *ret = base64_encode_data(data);
return ret;
}
(NSData *)encryptData:(NSData *)data publicKey:(NSString *)pubKey{
if(!data || !pubKey){
return nil;
}
SecKeyRef keyRef = [self addPublicKey:pubKey];
if(!keyRef){
return nil;
}
return [self encryptData:data withKeyRef:keyRef];
}
(SecKeyRef)addPublicKey:(NSString *)key{
NSRange spos = [key rangeOfString:@"-----BEGIN PUBLIC KEY-----"];
NSRange epos = [key rangeOfString:@"-----END PUBLIC KEY-----"];
if(spos.location != NSNotFound && epos.location != NSNotFound){
NSUInteger s = spos.location spos.length;
NSUInteger e = epos.location;
NSRange range = NSMakeRange(s, e-s);
key = [key substringWithRange:range];
}
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@"r" withString:@""];
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@"n" withString:@""];
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@"t" withString:@""];
key = [key stringByReplacingOccurrencesOfString:@" " withString:@""];
// This will be base64 encoded, decode it.
NSData *data = base64_decode(key);
data = [self stripPublicKeyHeader:data];
if(!data){
return nil;
}
//a tag to read/write keychain storage
NSString *tag = @"RSAUtil_PubKey";
NSData *d_tag = [NSData dataWithBytes:[tag UTF8String] length:[tag length]];
// Delete any old lingering key with the same tag
NSMutableDictionary *publicKey = [[NSMutableDictionary alloc] init];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecClassKey forKey:(__bridge id)kSecClass];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecAttrKeyTypeRSA forKey:(__bridge id)kSecAttrKeyType];
[publicKey setObject:d_tag forKey:(__bridge id)kSecAttrApplicationTag];
SecItemDelete((__bridge CFDictionaryRef)publicKey);
// Add persistent version of the key to system keychain
[publicKey setObject:data forKey:(__bridge id)kSecValueData];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecAttrKeyClassPublic forKey:(__bridge id)
kSecAttrKeyClass];
[publicKey setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)
kSecReturnPersistentRef];
CFTypeRef persistKey = nil;
OSStatus status = SecItemAdd((__bridge CFDictionaryRef)publicKey, &persistKey);
if (persistKey != nil){
CFRelease(persistKey);
}
if ((status != noErr) && (status != errSecDuplicateItem)) {
return nil;
}
[publicKey removeObjectForKey:(__bridge id)kSecValueData];
[publicKey removeObjectForKey:(__bridge id)kSecReturnPersistentRef];
[publicKey setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)kSecReturnRef];
[publicKey setObject:(__bridge id) kSecAttrKeyTypeRSA forKey:(__bridge id)kSecAttrKeyType];
// Now fetch the SecKeyRef version of the key
SecKeyRef keyRef = nil;
status = SecItemCopyMatching((__bridge CFDictionaryRef)publicKey, (CFTypeRef *)&keyRef);
if(status != noErr){
return nil;
}
return keyRef;
}
(NSData *)stripPublicKeyHeader:(NSData *)d_key{
// Skip ASN.1 public key header
if (d_key == nil) return(nil);
unsigned long len = [d_key length];
if (!len) return(nil);
unsigned char *c_key = (unsigned char *)[d_key bytes];
unsigned int idx = 0;
if (c_key[idx ] != 0x30) return(nil);
if (c_key[idx] > 0x80) idx = c_key[idx] - 0x80 1;
else idx ;
// PKCS #1 rsaEncryption szOID_RSA_RSA
static unsigned char seqiod[] =
{ 0x30, 0x0d, 0x06, 0x09, 0x2a, 0x86, 0x48, 0x86, 0xf7, 0x0d, 0x01, 0x01,
0x01, 0x05, 0x00 };
if (memcmp(&c_key[idx], seqiod, 15)) return(nil);
idx = 15;
if (c_key[idx ] != 0x03) return(nil);
if (c_key[idx] > 0x80) idx = c_key[idx] - 0x80 1;
else idx ;
if (c_key[idx ] != '