iOS下使用SHA1WithRSA算法加签源码-白红宇

iOS下使用SHA1WithRSA算法加签源码

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发布时间：2019-06-28

本文共 5751 字，大约阅读时间需要 19 分钟。

首先了解一下几个相关概念，以方便后面遇到的问题的解决：

RSA算法：1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman发明的，RSA就是取自他们三个人的名字。算法基于一个数论：将两个大素数相乘非常容易，但要对这个乘积的结果进行因式分解却非常困难，因此可以把乘积公开作为公钥。该算法能够抵抗目前已知的所有密码攻击。RSA算法是一种非对称算法，算法需要一对密钥，使用其中一个加密，需要使用另外一个才能解密。我们在进行RSA加密通讯时，就把公钥放在客户端，私钥留在服务器。

PEM：既然使用RSA需要一对密钥，那么我们当然是要先使用工具来生成这样一对密钥了。在linux、unix下，最简单方便的就是使用openssl命令行了。而DER、PEM就是生成的密钥可选择的两种文件格式。DER是Distinguished Encoding Rules的简称，是一种信息传输语法规则，在中定义的。在ios端，我们的公钥就是需要这样一种格式的，我们可以从这篇文档的SecCertificateCreateWithData函数的data参数的说明中看到。而PEM格式是一种对DER进行封装的格式，他只是把der的内容进行了base64编码并加上了头尾说明。openssl命令行默认输出的都是PEM格式的文件，要能够在ios下使用，我们需要指定使用DER或者先生成PEM然后转换称DER。还有那些keystore，pkcs，p7b，p12后面介绍

IOS客户端的加解密首先我们需要导入Security.framework，

在ios中，我们主要关注四个函数

- SecKeyEncrypt：使用公钥对数据进行加密
- SecKeyDecrypt：使用私钥对数据进行解密
- SecKeyRawVerify：使用公钥对数字签名和数据进行验证，以确认该数据的来源合法性。
- SecKeyRawSign：使用私钥对数据进行摘要并生成数字签名
RSA算法有2个作用一个是加密一个是加签。从这几个函数中，我们可以看到，我们第一种是使用公钥能在客户端：加密数据，以及服务器端用私钥解密。

第二个就是用私钥在客户端加签，然后用公钥在服务器端用公钥验签。第一种完全是为了加密，第二种是为了放抵赖，就是为了防止别人模拟我们的客户端来攻击我们的服务器，导致瘫痪。

1.RSA加密解密：

　(1)获取密钥，这里是产生密钥，实际应用中可以从各种存储介质上读取密钥 (2)加密 (3)解密

2.RSA签名和验证

　(1)获取密钥，这里是产生密钥，实际应用中可以从各种存储介质上读取密钥 (2)获取待签名的Hash码 (3)获取签名的字符串 (4)验证

3.公钥与私钥的理解：

　(1)私钥用来进行解密和签名，是给自己用的。

　(2)公钥由本人公开，用于加密和验证签名，是给别人用的。

(3)当该用户发送文件时，用私钥签名，别人用他给的公钥验证签名，可以保证该信息是由他发送的。当该用户接受文件时，别人用他的公钥加密，他用私钥解密，可以保证该信息只能由他接收到。

首先加入头文件

#import <CommonCrypto/CommonDigest.h>

#import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>

#import <Security/Security.h>

#import "NSData+Base64.h"

#define kChosenDigestLength CC_SHA1_DIGEST_LENGTH // SHA-1消息摘要的数据位数160位

- (NSData *)getHashBytes:(NSData *)plainText {      CC_SHA1_CTX ctx;      uint8_t * hashBytes = NULL;      NSData * hash = nil;            // Malloc a buffer to hold hash.      hashBytes = malloc( kChosenDigestLength * sizeof(uint8_t) );      memset((voidvoid *)hashBytes, 0x0, kChosenDigestLength);      // Initialize the context.      CC_SHA1_Init(&ctx);      // Perform the hash.      CC_SHA1_Update(&ctx, (voidvoid *)[plainText bytes], [plainText length]);      // Finalize the output.      CC_SHA1_Final(hashBytes, &ctx);            // Build up the SHA1 blob.      hash = [NSData dataWithBytes:(const voidvoid *)hashBytes length:(NSUInteger)kChosenDigestLength];      if (hashBytes) free(hashBytes);            return hash;  }

-(NSString *)signTheDataSHA1WithRSA:(NSString *)plainText  {      uint8_t* signedBytes = NULL;      size_t signedBytesSize = 0;      OSStatus sanityCheck = noErr;      NSData* signedHash = nil;        NSString * path = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"keystore" ofType:@"p12"];      NSData * data = [NSData dataWithContentsOfFile:path];      NSMutableDictionary * options = [[NSMutableDictionary alloc] init]; // Set the private key query dictionary.      [options setObject:@"你的p12文件的密码" forKey:(id)kSecImportExportPassphrase];      CFArrayRef items = CFArrayCreate(NULL, 0, 0, NULL);      OSStatus securityError = SecPKCS12Import((CFDataRef) data, (CFDictionaryRef)options, &items);      if (securityError!=noErr) {          return nil ;      }      CFDictionaryRef identityDict = CFArrayGetValueAtIndex(items, 0);      SecIdentityRef identityApp =(SecIdentityRef)CFDictionaryGetValue(identityDict,kSecImportItemIdentity);       SecKeyRef privateKeyRef=nil;      SecIdentityCopyPrivateKey(identityApp, &privateKeyRef);      signedBytesSize = SecKeyGetBlockSize(privateKeyRef);            NSData *plainTextBytes = [plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];            signedBytes = malloc( signedBytesSize * sizeof(uint8_t) ); // Malloc a buffer to hold signature.      memset((voidvoid *)signedBytes, 0x0, signedBytesSize);            sanityCheck = SecKeyRawSign(privateKeyRef,                                  kSecPaddingPKCS1SHA1,                                  (const uint8_t *)[[self getHashBytes:plainTextBytes] bytes],                                  kChosenDigestLength,                                  (uint8_t *)signedBytes,                                  &signedBytesSize);               if (sanityCheck == noErr)      {          signedHash = [NSData dataWithBytes:(const voidvoid *)signedBytes length:(NSUInteger)signedBytesSize];      }      else      {          return nil;      }        if (signedBytes)      {          free(signedBytes);      }      NSString *signatureResult=[NSString stringWithFormat:@"%@",[signedHash base64EncodedString]];      return signatureResult;  }

-(SecKeyRef)getPublicKey{      NSString *certPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"keystore" ofType:@"p7b"];      SecCertificateRef myCertificate = nil;      NSData *certificateData = [[NSData alloc] initWithContentsOfFile:certPath];      myCertificate = SecCertificateCreateWithData(kCFAllocatorDefault, (CFDataRef)certificateData);      SecPolicyRef myPolicy = SecPolicyCreateBasicX509();      SecTrustRef myTrust;      OSStatus status = SecTrustCreateWithCertificates(myCertificate,myPolicy,&myTrust);      SecTrustResultType trustResult;      if (status == noErr) {          status = SecTrustEvaluate(myTrust, &trustResult);      }      return SecTrustCopyPublicKey(myTrust);  }      -(NSString *)RSAEncrypotoTheData:(NSString *)plainText  {            SecKeyRef publicKey=nil;      publicKey=[self getPublicKey];      size_t cipherBufferSize = SecKeyGetBlockSize(publicKey);      uint8_t *cipherBuffer = NULL;             cipherBuffer = malloc(cipherBufferSize * sizeof(uint8_t));      memset((voidvoid *)cipherBuffer, 0*0, cipherBufferSize);            NSData *plainTextBytes = [plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];      int blockSize = cipherBufferSize-11;  // 这个地方比较重要是加密问组长度      int numBlock = (int)ceil([plainTextBytes length] / (double)blockSize);      NSMutableData *encryptedData = [[NSMutableData alloc] init];      for (int i=0; i