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.
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.
1 #!/usr/bin/env bash 2 echo "Generating RSA key pair ..." 3 echo "1024 RSA key: private_key.pem" 4 openssl genrsa -out private_key.pem 1024 5 6 echo "create certification require file: rsaCertReq.csr" 7 openssl req -new -key private_key.pem -out rsaCertReq.csr 8 9 echo "create certification using x509: rsaCert.crt" 10 openssl x509 -req -days 3650 -in rsaCertReq.csr -signkey private_key.pem -out rsaCert.crt 11 12 echo "create public_key.der For IOS" 13 openssl x509 -outform der -in rsaCert.crt -out public_key.der 14 15 echo "create private_key.p12 For IOS. Please remember your password. The password will be used in iOS." 16 openssl pkcs12 -export -out private_key.p12 -inkey private_key.pem -in rsaCert.crt 17 18 echo "create rsa_public_key.pem For Java" 19 openssl rsa -in private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout 20 echo "create pkcs8_private_key.pem For Java" 21 openssl pkcs8 -topk8 -in private_key.pem -out pkcs8_private_key.pem -nocrypt 22 23 echo "finished."
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
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 、解密数据
先引入RSA文件
1 #import "ViewController.h" 2 #import "RSA.h" 3 4 @interface ViewController () 5 6 @end 7 8 @implementation ViewController 9 10 - (void)viewDidLoad { 11 [super viewDidLoad]; 12 // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. 13 14 // 获取公钥的数据 15 // 公钥的iOS客户端使用，我们打到公钥以后，只需要根据公钥处理数据就可以了 16 NSString *publicKey = @"-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCuNX8J0NZ1jvIyfzhgga/2+4/dUqqN15ijWVmWWxpfzdph1aG3UlH3SfPplgfeSuPBZUokD6WW70LSQKgbd74jcz5GoBXN40WxGTXfP5sTbcQqM5UBtbza9wWhCjw+jPQOwh17rvpOdUj0QppHoDRdeeHwXrjCntzvB7IBs0si7wIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----"; 17 // 获取私钥，用于解密数据的，千万不能泄露，否则数据不安全 18 NSString *privateKey = @"-----BEGIN PRIVATE KEY-----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-----END PRIVATE KEY-----"; 19 20 // 创建字符串 21 NSString *testStr = @"小暖心"; 22 // 创建存储公钥的字符串 23 NSString *encPublicKey; 24 // 创建存储私钥的字符串 25 NSString *encPrivateKey; 26 // 使用RSA进行加密处理 27 // 参数1：需要加密的内容 28 // 参数2：公钥字符串 29 encPublicKey = [RSA encryptString:testStr publicKey:publicKey]; 30 NSLog(@"public = %@", encPublicKey); 31 // 解密处理 32 // 第一个参数：由java后台提供 33 // 第二个参数：私钥字符串 34 NSString *result = @"p/hm1SvJm9SuuPy66rrf37+EhynkpVnCxbSCZfKznrAKVfpciX/TZM9GfLrAs+bXlND+GeOeZDz2zm+nZDtxpGV1pyQY03hOWn1MQ2+wBKKQdveEdYJ4TVXwGtC3PMaA3dwdRY+WqInQj9WX4JfuQfkYCqbmI0w86uydjFpenwE="; // 进过加密之后需要把加密的内容传送给后台，此时后台会给你返回一个相对应的字符串 35 encPrivateKey = [RSA decryptString:result privateKey:privateKey]; 36 NSLog(@"private = %@", encPrivateKey); 37 38 }
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:
- 加载pkcs8 private key:
- 读取private key文件
- 去掉private key头尾的"-----BEGIN PRIVATE KEY-----"和"-----BEGIN PRIVATE KEY-----"
- 删除private key中的换行
- 对处理后的数据进行Base64解码
- 使用解码后的数据生成private key.
- 解密数据:
- 对数据进行Base64解码
- 使用RSA decrypt数据.
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.