Apple 在 WWDC2019 推出了一个基于 Swift 的密码框架 CryptoKit，它让生成哈希值、加/解密数据、数字签名和密钥协商变得更加容易。
阅读本文前，需要有一定的密码学基础。请参考之前的一篇文章搞定密码学基础一文。
哈希值
- 提供了 3 种 Hash 函数：
- SHA256
- SHA384
- SHA512
- 哈希普通的 Data 类型的数据
let str = "Hello CryptoKit"
let data = str.data(using: .utf8)!
let hash256 = SHA256.hash(data: data)
let hash384 = SHA384.hash(data: data)
let hash512 = SHA512.hash(data: data)
print(hash256.description)复制代码- 哈希文件
if let filePath = Bundle.main.path(forResource: "secret", ofType: "json"),
let data = FileManager.default.contents(atPath: filePath) {
let hash256 = SHA256.hash(data: data)
let hash384 = SHA384.hash(data: data)
let hash512 = SHA512.hash(data: data)
print(hash256.description)
}复制代码HMAC
HMAC 可以理解为一种更安全的 Hash，它需要借助于前面介绍的 Hash 函数。
代码语言：javascript复制// 构造一个salt
let salt = "YungFan".data(using: .utf8)!
// 密钥
let key = SymmetricKey(size: .bits256)
// HMAC with SHA256
let authenticationCode = HMAC<SHA256>.authenticationCode(for: salt, using: key)
print(authenticationCode)
// 验证
if HMAC<SHA256>.isValidAuthenticationCode(Data(authenticationCode),
authenticating: salt, using: key) {
print("未被篡改")
}复制代码加解密数据
支持 AES-GCM 和 ChaChaPoly 算法。开发中首选 ChaChaChaPoly，因为按照官方宣称它在移动设备上的速度更快。ChaChaChaPoly 中的核心概念是ChaChaChaPoly.SealedBox，它可以理解为只有通过密钥才能访问的数据容器，加密操作时把加密后的密文放在其中，解密操作时需要从中取出密文进行解密。
- 加密
// 明文
let str = "Hello CryptoKit"
let data = str.data(using: .utf8)!
// 密钥，有3种长度的密钥
let key128 = SymmetricKey(size: .bits128)
let key192 = SymmetricKey(size: .bits192)
let key256 = SymmetricKey(size: .bits256)
// 加密
let encryptedContent = try? ChaChaPoly.seal(data, using: key256).combined复制代码- 解密
// 解密
if let encryptedContent = encryptedContent {
if let sealedBox = try? ChaChaPoly.SealedBox(combined: encryptedContent) {
if let decryptedContent = try? ChaChaPoly.open(sealedBox, using: key256) {
print(String(data: decryptedContent, encoding: .utf8))
}
// SealedBox的3个属性
let nonce = sealedBox.nonce
let ciphertext = sealedBox.ciphertext
let tag = sealedBox.tag
print(sealedBox.combined == nonce ciphertext tag)
}
}复制代码数字签名
内置了 4 种不同的椭圆曲线类型用于创建和验证加密签名，分别是 Curve25519, P521, P384 和 P256，不同的类型有不同的安全性和速度，但通常选择 Curve25519。[563513413](https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=lzJejkSl)，不管你是大牛还是小白都欢迎入驻
- 产生公/私钥
// 私钥
let privateKey = Curve25519.Signing.PrivateKey()
// 公钥
let publicKey = privateKey.publicKey
// 发布公钥
let publicKeyData = publicKey.rawRepresentation 复制代码- 私钥签名
let str = "Hello CryptoKit"
let data = str.data(using: .utf8)!
let signature = try? privateKey.signature(for: data)复制代码- 公钥验证
if let signature = signature {
if publicKey.isValidSignature(NSData(data: signature) , for: data) {
print("签名有效")
}
}复制代码密钥协商
密钥协商是一个过程，通过这个过程，通信双方可以安全地选择一个加密密钥，然后用它来进行加解密数据。
代码语言：javascript复制// 构造一个salt，生成密钥时需要使用
let salt = "YungFan".data(using: .utf8)!
// 用户A和用户B都会生成一对公钥和私钥
let privateKeyA = P521.KeyAgreement.PrivateKey()
let publicKeyA = privateKeyA.publicKey
let privateKeyB = P521.KeyAgreement.PrivateKey()
let publicKeyB = privateKeyB.publicKey
// 用户A用私钥和用户B的公钥产生一个共享的密钥
let sharedSecretA = try? privateKeyA.sharedSecretFromKeyAgreement(with: publicKeyB)
let symmetricKeyA = sharedSecretA?.hkdfDerivedSymmetricKey(using: SHA256.self, salt: salt, sharedInfo: Data(), outputByteCount: 32)
// 用户B用私钥和用户A的公钥产生一个共享的密钥
let sharedSecretB = try? privateKeyB.sharedSecretFromKeyAgreement(with: publicKeyA)
let symmetricKeyB = sharedSecretB?.hkdfDerivedSymmetricKey(using: SHA256.self, salt: salt, sharedInfo: Data(), outputByteCount: 32)
if symmetricKeyA == symmetricKeyB {
print("A和B经过协商产生了共享密钥")
}
