iOS系統庫中定義了軟件開發中常用的加解密算法，接口為C語言形式。具體包括了以下幾個大類：

1 #include 　　//常用加解密算法
2 #include 　　//摘要算法
3 #include 4 #include 5 #include

其中第一類常用加解密算法就包含了AES,DES,和已經廢棄的RC4,第二類摘要算法，包括如MD5,SHA等。本文主要介紹AES,MD5,SHA三種最常用算法的實現。

1 對稱密碼算法－－AES

AES主要應用在關鍵數據和文件的的保密同時又需要解密的情形，其加密密鑰和解密密鑰相同，根據密鑰長度分為128、192和256三種級別，密鑰長度越大安全性也就越大，但性能也就越低，根據實際業務的安全要求來決定就好。通常情況，對一些關鍵數據進行加密的對象都是字符串，加密結果也以字符串進行保存，所以在設計接口的時候參數和返回值均為字符串。（關於關鍵參數的意義放在代碼後講解。）

1.1 加密過程

1 -(NSString *)aes256_encrypt:(NSString *)key
 2 {
 3     const char *cstr = [self cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
 4     NSData *data = [NSData dataWithBytes:cstr length:self.length];
 5     
 6     //對數據進行加密
 7     char keyPtr[kCCKeySizeAES256+1];
 8     bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr));
 9     [key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];
10     NSUInteger dataLength = [data length];
11     size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
12     void *buffer = malloc(bufferSize);
13     size_t numBytesEncrypted = 0;
14     CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES,
15                                           kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode,
16                                           keyPtr, kCCKeySizeAES256,
17                                           NULL,
18                                           [data bytes], dataLength,
19                                           buffer, bufferSize,
20                                           &numBytesEncrypted);
21     if (cryptStatus == kCCSuccess)
22     {
23         NSData *result = [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesEncrypted];
24         //base64
25         return [result base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64Encoding64CharacterLineLength];
26     }else
27     {
28         return nil;
29     }
30     
31 }

1.2 解密過程

1 -(NSString *)aes256_decrypt:(NSString *)key
 2 {
 3     NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedData:[self dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding] options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
 4     
 5     //對數據進行解密
 6     char keyPtr[kCCKeySizeAES256+1];
 7     bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr));
 8     [key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];
 9     NSUInteger dataLength = [data length];
10     size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
11     void *buffer = malloc(bufferSize);
12     size_t numBytesDecrypted = 0;
13     CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, kCCAlgorithmAES,
14                                           kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode,
15                                           keyPtr, kCCKeySizeAES256,
16                                           NULL,
17                                           [data bytes], dataLength,
18                                           buffer, bufferSize,
19                                           &numBytesDecrypted);
20     if (cryptStatus == kCCSuccess)
21     {
22         NSData* result = [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesDecrypted];
23         
24         return [[NSString alloc] initWithData:result encoding:NSUTF8StringEncoding];
25         
26     }else
27     {
28         return nil;
29     }
30     
31 }

1.3 接口調用示例

 1 int main(int argc, const char * argv[]) {
 2     @autoreleasepool
 3     {
 4         
 5         NSString *plainText = @"O57W05XN-EQ2HCD3V-LPJJ4H0N-ZFO2WHRR-9HAVXR2J-YTYXDQPK-SJXZXALI-FAIHJV";
 6         NSString *key = @"12345678901234561234567890123456";
 7         
 8         NSString *cryptText = [plainText aes256_encrypt:key];
 9         NSLog(@"cryptText:\n%@",cryptText);
10         
11         NSString *newPlainText = [cryptText aes256_decrypt:key];
12         NSLog(@"newPlainText:%@",newPlainText);
13         
14         NSString *newCrypText3 = @"u7cKED8fscZ6Czs5eU7eMXnm6/5awKzWbUFk+D1jQdZIm5JUnKgqNzI/vmiwFPvY5qD5VIfH7qAJzjDSZXNkspG/b4if5bSkdfFp/3Aysbw=";
15         NSString *newPlainText3 = [newCrypText3 aes256_decrypt:key];
16         NSLog(@"newPlainText3:%@",newPlainText3);
17 
18     }
19     return 0;
20 }

1.4 關鍵參數的意義

要熟練掌握AES算法的使用，必須要了解其幾種工作模式、初始化向量、填充模式等概念，通常情況還需要多平台保持一致的加解密結果，使用時務必多做確認。（可以使用在線網站加解密進行自我驗證。）

kCCKeySizeAES256

密鑰長度，枚舉類型，還有128，192兩種。

kCCBlockSizeAES128

塊長度，固定值 16（字節，128位），由AES算法內部加密細節決定，不過哪種方式、模式，均為此。

kCCAlgorithmAES　　

算法名稱，不區分是128、192還是258。kCCAlgorithmAES128只是歷史原因，與kCCAlgorithmAES值相同。

kCCOptionPKCS7Padding

填充模式，AES算法內部加密細節決定AES的明文必須為64位的整數倍，如果位數不足，則需要補齊。kCCOptionPKCS7Padding表示，缺幾位就補幾個幾。比如缺少3位，則在明文後補3個3。iOS種只有這一種補齊方式，其它平台方式更多，如kCCOptionPKCS5Padding，kCCOptionZeroPadding。如果要實現一致性，則此處其它平台也要使用kCCOptionPKCS7Padding。

kCCOptionECBMode

工作模式，電子密碼本模式。此模式不需要初始化向量。iOS種只有兩種方式，默認是CBC模式，即塊加密模式。標准的AES除此外還有其它如CTR,CFB等方式。kCCOptionECBMode模式下多平台的要求不高，推薦使用。CBC模式，要求提供相同的初始化向量，多個平台都要保持一致，工作量加大，安全性更高，適合更高要求的場景使用。

base64

一種unicode到asci碼的映射，由於明文和密文標准加密前後都可能是漢字或者特殊字符，故為了直觀的顯示，通常會對明文和密文進行base64編碼。

2 摘要算法

摘要算法，具有單向不可逆的基本性質，速度快。

2.1 消息摘要算法MD5

MD5算法將任意明文（不為空）映射位32位字符串。數字簽名和復雜的加密系統中都有使用，單獨使用由於撞庫原因安全性較低。

 1 - (NSString *)md5HexDigest
 2 {
 3     const char *cstr = [self cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
 4     
 5     unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
 6     
 7     CC_MD5(cstr, (unsigned int)strlen(cstr), result);
 8     
 9     NSMutableString *output = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_MD5_DIGEST_LENGTH * 2];
10     
11     for(int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++)
12         [output appendFormat:@"x", result[i]];
13     
14     return output;
15 
16 }

這裡將結果以16進制字符串形式保存，也可以進行base64等其它處理。

2.2 安全散列算法SHA

SHA按結果的位數分為256、484、512三種基本方式，根據對結果的要求而選擇即可。通過CC_SHA256_DIGEST_LENGTH等枚舉類型進行設置。

 1 - (NSString *)sha256HexDigest
 2 {
 3     const char *cstr = [self cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
 4     NSData *data = [NSData dataWithBytes:cstr length:self.length];
 5     
 6     uint8_t digest[CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
 7     
 8     CC_SHA256(data.bytes, (unsigned int)data.length, digest);
 9     
10     NSMutableString* output = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_SHA256_DIGEST_LENGTH * 2];
11     
12     for(int i = 0; i < CC_SHA256_DIGEST_LENGTH; i++)
13         [output appendFormat:@"x", digest[i]];
14     
15     return output;
16 }

3 未完待續，後期介紹RSA非對稱密碼的使用。相關代碼也將同步到Github歡迎交流。