iOS中使用RSA对数据进行加密解密

RSA算法是一种非对称加密算法,常被用于加密数据传输.如果配合上数字摘要算法, 也可以用于文件签名.

本文将讨论如何在iOS中使用RSA传输加密数据.

本文环境

  • mac os
  • openssl-1.0.1j, openssl需要使用1.x版本, 推荐使用[homebrew](http://brew.sh/)安装.
  • Java 8

RSA基本原理

RSA使用”秘匙对”对数据进行加密解密.在加密解密数据前,需要先生成公钥(public key)和私钥(private key).

  • 公钥(public key): 用于加密数据. 用于公开, 一般存放在数据提供方, 例如iOS客户端.
  • 私钥(private key): 用于解密数据. 必须保密, 私钥泄露会造成安全问题.

iOS中的Security.framework提供了对RSA算法的支持.这种方式需要对密匙对进行处理, 根据public key生成证书, 通过private key生成p12格式的密匙.

除了Secruty.framework, 也可以将openssl库编译到iOS工程中, 这可以提供更灵活的使用方式.

本文使用Security.framework的方式处理RSA.

使用openssl生成密匙对

Github Gist: https://gist.github.com/lvjian700/635368d6f1e421447680

Tips:

  • 在创建证书的时候, terminal会提示输入证书信息. 根据wizard输入对应信息就OK.
  • 在创建p12密匙时, 会提示输入密码, 此时的密码必须记住, 之后会用到.
  • 如果上面指令有问题,请参考最新的openssl官方文档, 以官方的为准. 之前在网上搜索指令, 被坑了一圈之后, 还是会到啃官方文档上. 每条指令文档在最后都会有几个sample,参考sample即可.

iOS如何加载使用证书

将下面代码添加到项目中:

https://gist.github.com/lvjian700/204c23226fdffd6a505d

代码依赖Base64编码库, 如果使用cocoapods, 可以讲下面依赖添加到Podfile:

加密数据

__[rsa rsaEncryptString:securityText]__会返回decrypted base64编码的字符串:

console out 写道
encrypted data: I1Mnu33cU7QcgaC9uo2bxV0vyfJSqAwyC3DZ+p8jm0G2EmcClarrR5R2xLDdXqvtKj+UJbES7TT+AgkK1NDoQvOJBY+jkmrpAchmRbV2jvi3cEZYQG955jrdSAu21NzQe8xWtEc3YzP+TACPdP4B3Cyy0u8N2RcSFWyxu0YKPXE=

解密数据

在iOS下解码需要先加载private key, 之后在对数据解码. 解码的时候先进行Base64 decode, 之后在用private key decrypt加密数据.

之后会输出解密后的数据:

console 写道
decryptor using rsa
decrypted data: hello ~

在服务器端解码数据(Java)

在Java中解码需要使用下述指令生成的pkcs8 private key:

gen shell 写道
openssl pkcs8 -topk8 -in private_key.pem -out pkcs8_private_key.pem -nocrypt

具体解码步骤:

  1. 加载pkcs8 private key:
    1. 读取private key文件
    2. 去掉private key头尾的”—–BEGIN PRIVATE KEY—–“和”—–BEGIN PRIVATE KEY—–“
    3. 删除private key中的换行
    4. 对处理后的数据进行Base64解码
    5. 使用解码后的数据生成private key.
  2. 解密数据:
    1. 对数据进行Base64解码
    2. 使用RSA decrypt数据.

这里我将iOS中”hello ~”加密的数据在Java中进行解码:

直行成功后控制台会输出”hello ~”.

总结

这种加密传输方式会被用在网银类App中.虽然网银会采用全站https方案, 但是在安全登录这块会使用另一个证书对登录信息加密, 这样可以双层确保数据安全.

基于RSA加密解密算法, 还可以将其运用在数字签名场景.以后有空在聊如何使用RSA算法实现对文件的数字签名.

参考资料

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