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iOS下的RSA加密方法

2013-08-12 15:54 393 查看
最近几天折腾了一下如何在iOS上使用RSA来加密。iOS上并没有直接的RSA加密API。但是iOS提供了x509的API，而x509是支持RSA加密的。因此，我们可以通过制作自签名的x509证书（由于对安全性要求不高，我们并不需要使用CA认证的证书），再调用x509的相关API来进行加密。接下来记录一下整个流程。

第一步，制作自签名的证书
1.最简单快捷的方法，打开Terminal，使用openssl（Mac OS X自带）生成私钥和自签名的x509证书。

openssl req -x509 -out public_key.der -outform der -new -newkey rsa:1024 -keyout private_key.pem -days 3650
按照命令行的提示输入内容就行了。
几个说明：
public_key.der是输出的自签名的x509证书，即我们要用的。
private_key.pem是输出的私钥，用来解密的，请妥善保管。
rsa:1024这里的1024是密钥长度，1024是比较安全的，如果需要更安全的话，可以用2048，但是加解密代价也会增加。
-days：证书过期时间，一定要加上这个参数，默认的证书过期时间是30天，一般我们不希望证书这么短就过期，所以写上比较合适的天数，例如这里的3650(10年)。
事实上，这一行命令包含了好几个步骤（我研究下面这些步骤的原因是我手头已经由一个private_key.pem私钥了，想直接用这个来生成x509证书，也就是用到了下面的2-3）
1)创建私钥

openssl genrsa -out private_key.pem 1024
2)创建证书请求（按照提示输入信息）

openssl req -new -out cert.csr -key private_key.pem
3)自签署根证书

openssl x509 -req -in cert.csr -out public_key.der -outform der -signkey private_key.pem -days 3650
2.验证证书。把public_key.der拖到xcode中，如果文件没有问题的话，那么就可以直接在xcode中打开，看到证书的各种信息。如下图所示：



第二步，使用public_key.der来进行加密。
1.导入Security.framework。
2.把public_key.der放到mainBundle中（一般直接拖到Xcode就行啦）。
3.从public_key.der读取公钥。
4.加密。
下面是参考代码（只能用于加密长度小于等于116字节的内容，适合于对密码进行加密。使用了ARC，不过还是要注意部分资源需要使用CFRealse来释放）
RSA.h

01
//
02
//  RSA.h
03
//
04
#import <Foundation/Foundation.h>
05
06
@interface RSA : NSObject {
07
SecKeyRef publicKey;
08
SecCertificateRef certificate;
09
SecPolicyRef policy;
10
SecTrustRef trust;
11
size_t

maxPlainLen;
12
}
13
14
- (NSData *) encryptWithData:(NSData *)content;
15
- (NSData *) encryptWithString:(NSString *)content;
16
17
@end
RSA.m

01
//
02
//  RSA.m
03
//
04
#import "RSA.h"
05
06
@implementation RSA
07
08
- (id)init {
09
self = [super init];
10
 
11
NSString *publicKeyPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@
"public_key"
12
 
ofType:@
"der"
];
13
if

(publicKeyPath == nil) {
14
NSLog(@
"Can not find pub.der"
);
15
return

nil;
16
}
17
 
18
NSDate *publicKeyFileContent = [NSData dataWithContentsOfFile:publicKeyPath];
19
if

(publicKeyFileContent == nil) {
20
NSLog(@
"Can not read from pub.der"
);
21
return

nil;
22
}
23
 
24
certificate = SecCertificateCreateWithData(kCFAllocatorDefault, ( __bridge CFDataRef)publicKeyFileContent);
25
if

(certificate == nil) {
26
NSLog(@
"Can not read certificate from pub.der"
);
27
return

nil;
28
}
29
 
30
policy = SecPolicyCreateBasicX509();
31
OSStatus returnCode = SecTrustCreateWithCertificates(certificate, policy, &trust);
32
if

(returnCode != 0) {
33
NSLog(@
"SecTrustCreateWithCertificates fail. Error Code: %ld"
, returnCode);
34
return

nil;
35
}
36
 
37
SecTrustResultType trustResultType;
38
returnCode = SecTrustEvaluate(trust, &trustResultType);
39
if

(returnCode != 0) {
40
NSLog(@
"SecTrustEvaluate fail. Error Code: %ld"
, returnCode);
41
return

nil;
42
}
43
 
44
publicKey = SecTrustCopyPublicKey(trust);
45
if

(publicKey == nil) {
46
NSLog(@
"SecTrustCopyPublicKey fail"
);
47
return

nil;
48
}
49
 
50
maxPlainLen = SecKeyGetBlockSize(publicKey) - 12;
51
return

self;
52
}
53
54
- (NSData *) encryptWithData:(NSData *)content {
55
 
56
size_t

plainLen = [content length];
57
if

(plainLen > maxPlainLen) {
58
NSLog(@
"content(%ld) is too long, must < %ld"
, plainLen, maxPlainLen);
59
return

nil;
60
}
61
 
62
void

*plain =
malloc
(plainLen);
63
[content getBytes:plain
64
   
length:plainLen];
65
 
66
size_t

cipherLen = 128;
// 当前RSA的密钥长度是128字节
67
void

*cipher =
malloc
(cipherLen);
68
 
69
OSStatus returnCode = SecKeyEncrypt(publicKey, kSecPaddingPKCS1, plain,
70
plainLen, cipher, &cipherLen);
71
 
72
NSData *result = nil;
73
if

(returnCode != 0) {
74
NSLog(@
"SecKeyEncrypt fail. Error Code: %ld"
, returnCode);
75
}
76
else

{
77
result = [NSData dataWithBytes:cipher
78
length:cipherLen];
79
}
80
 
81
free
(plain);
82
free
(cipher);
83
 
84
return

result;
85
}
86
87
- (NSData *) encryptWithString:(NSString *)content {
88
return

[self encryptWithData:[content dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
89
}
90
91
- (
void
)dealloc{
92
CFRelease(certificate);
93
CFRelease(trust);
94
CFRelease(policy);
95
CFRelease(publicKey);
96
}
97
98
@end
使用方法：

1
RSA *rsa = [[RSA alloc] init];
2
if
 
(rsa != nil) {
3
NSLog(@
"%@"
,[rsa encryptWithString:@
"test"
]);
4
}
5
else
 
{
6
NSLog(@
"init rsa error"
);
7
}
参考：
1. （原创）如何生成以及导入X.509证书
http://hi.baidu.com/five00/blog/item/43bf1fd77df2d8d9a044df39.html
2. ios下使用rsa算法与php进行加解密通讯
http://blog.yorkgu.me/2011/10/27/rsa-in-ios-using-publick-key-generated-by-openssl/
3. Certificate, Key, and Trust Services Reference
http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/security/Reference/certifkeytrustservices/Reference/reference.html
4. X509
http://baike.baidu.com/view/2841580.htm
5. RSA
http://zh.wikipedia.org/zh/RSA%E5%8A%A0%E5%AF%86%E6%BC%94%E7%AE%97%E6%B3%95
                                            

                                        

                        
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