iOS CommonCrypto 对称加密 AES ecb,cbc

CommonCrypto 为苹果提供的系统加密接口，支持iOS 和 mac 开发；

不仅限于AES加密，提供的接口还支持其他DES,3DES,RC4,BLOWFISH等算法，

本文章主要讨论AES在iOS的处理，从接口资料描述和测试来看CommonCrypto 与AES相关的一些小结，

支持的AES key size 有 128位，192位，256位
目前仅支持 AES 128位 blocks 分组
数据填充方式：Nopadding,PKCS7 两种
分组模式：cbc,ecb 两种默认为 cbc

#import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>

1. 主要接口CCCrypt

/*!

    @function   CCCrypt

    @abstract   一个接口来处理加密解密方式.

                还可以使用方式二：下面会有示例说明 ，调用流程分几步 ，CCCrytorCreate(),

                CCCryptorUpdate(), CCCryptorFinal(), and CCCryptorRelease().

    @param      alg             加解密使用的算法.

    @param      op              操作类型解密或解密: kCCEncrypt or

                    kCCDecrypt.

    @param      options         填充方式式通常是kCCOptionPKCS7Padding，默认分组模式cbc，.

    @param      key             密钥. 

    @param      keyLength       密钥长度.

    @param      iv              加密使用的向量参数，cbc模式需要，16个字节，ecb模式不需要，. 

    @param      dataIn          输入的数据. 

    @param      dataInLength    输入的数据长度.

    @param      dataOut         输出的数据. 

    @param      dataOutAvailable 输出数据时需要的可用空间大小.  

    @param      dataOutMoved    成功之后实际占用的空间大小. 

    @result     结果在为CCCryptorStatus 枚举

 */

CCCryptorStatus CCCrypt(

    CCOperation op,         /* kCCEncrypt, 等. */

    CCAlgorithm alg,        /* kCCAlgorithmAES128, 等. */

    CCOptions options,      /* kCCOptionPKCS7Padding, 等. */

    const void *key,

    size_t keyLength,

    const void *iv,         /* 可选的向量 */

    const void *dataIn,     /*输入*/

    size_t dataInLength,

    void *dataOut,          /* 输出 */

    size_t dataOutAvailable,

    size_t *dataOutMoved)

如下的封装调用方式，可以根据需要修改

AES_256_cbc 加密或解密

NSData *aes_cbc_256(NSData *inData,NSData *key,CCOperation coType)

{

    NSData *retData = nil;

    if (!inData || !key) {

        return nil;

    }

    if (key.length!=) {

        return nil;

    }

    NSUInteger dataLength = [inData length];

    size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;

    void *buffer = malloc(bufferSize);

    size_t numBytesEncrypted = ;

    CCCryptorStatus cryptStatus;

    
　　//ecb 模式不需要使用 iv，cbc模式需要，当cbc模式时，如果不传iv，则默任全0

    Byte iv[] = {};

    for (int i = ; i < ; i++) {

        iv[i] = ;

    }

    //加密

    if (coType==kCCEncrypt) {

        cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128,//使用AES算法

                kCCOptionPKCS7Padding,

                key.bytes, kCCKeySizeAES256,

                iv,

                [inData bytes], dataLength,

                buffer, bufferSize,

                &numBytesEncrypted);

    }

    //解密

    else if(coType ==kCCDecrypt)

    {

        cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, kCCAlgorithmAES128,

                kCCOptionPKCS7Padding,

                key.bytes, kCCKeySizeAES256,

                iv,

                [inData bytes], dataLength,

                buffer, bufferSize,

                &numBytesEncrypted);

    }

    if (cryptStatus == kCCSuccess) {

        return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesEncrypted];

    }

    free(buffer);

    return retData;

}

测试：

        Byte bkey[] = {};

        for (int i = ; i < ; i++) {

            bkey[i] = ;

        }

        NSData *dkey = [NSData dataWithBytes:bkey length:];

        NSLog(@"key:%@",dkey);

        NSString *srcStr = @"this is test hello string";

        NSData *srcData = [srcStr dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];

        NSLog(@"src:%@",srcData);

        NSData *encData = aes_cbc_256(srcData, dkey, kCCEncrypt);

        NSLog(@"enc:%@",encData);

        NSData *decData = aes_cbc_256(encData, dkey, kCCDecrypt);

        NSLog(@"dec:%@",decData);

        if (memcmp(srcData.bytes, decData.bytes, srcData.length)==) {

            NSLog(@"test PASS");

        }

        else

        {

            NSLog(@"NO PASS");

        }

输出日志

-- ::09.781 TestCrypt[:] key:<       >

-- ::09.782 TestCrypt[:] src:<   2068656c 6c6f2073 7472696e >

-- ::09.782 TestCrypt[:] enc:< f51ac83c bd687f22 d9591dfe e413a769 89b07c41 b047d061 8e0a590c>

-- ::09.782 TestCrypt[:] dec:<   2068656c 6c6f2073 7472696e >

-- ::09.782 TestCrypt[:] test PASS

2. 另外为了测试，在mac下安装了openssl 1.1.0c的库

在终端下使用 openssl 命令来配合测试，

在终端下openssl 命令加密数据，在ios上解密

在ios上加密数据，在mac终端下使用openssl 命令解密

配合测试的流程如上，我已在本机测试，不在这里贴示例了，说下openssl的命令吧

主要使用openssl enc 命令，如下命令的帮助，其中部分用中文备注了

Valid options are:

 -help          查看帮助-ciphers       查看算法列表

 -in infile     输入文件

 -out outfile   输出结果文件

 -pass val      密钥的密码

 -e             加密

 -d             解密

 -p             打印key和iv-P             打印key和iv并退出，这个是大写，实测不会生成out，用上面的小写-v             Verbose output

 -nopad         Disable standard block padding

 -salt          Use salt in the KDF (default)

 -nosalt        Do not use salt in the KDF

 -debug         Print debug info

 -a             Base64 encode/decode, depending on encryption flag

 -base64        Same as option -a

 -A             Used with -[base64|a] to specify base64 buffer as a single line

 -bufsize val   Buffer size

 -k val         Passphrase

 -kfile infile  Read passphrase from file

 -K val         密钥key，16进制-S val         Salt, in hex

 -iv val        向量iv，16进制-md val        Use specified digest to create a key from the passphrase

 -none          Don't encrypt

 -*             Any supported cipher

 -engine val    Use engine, possibly a hardware device

如配合上面测试的 aes_256_cbc 方式，使用上面的密钥和key

加密：

openssl enc -aes--cbc -e -K  -iv  -in srcTest.txt -out enc.txt -p

解密：

openssl enc -aes--cbc -d -K  -iv  -in enc.txt -out dec.txt -p

3. 对称加密分步方式二

主要接口

//创建加密器CCCryptorRef
CCCryptorStatus CCCryptorCreate(

    CCOperation op,             /* kCCEncrypt, etc. */

    CCAlgorithm alg,            /* kCCAlgorithmDES, etc. */

    CCOptions options,          /* kCCOptionPKCS7Padding, etc. */

    const void *key,            /* raw key material */

    size_t keyLength,

    const void *iv,             /* optional initialization vector */

    CCCryptorRef *cryptorRef)  /* RETURNED */

//获取输出数据的最大长度

size_t CCCryptorGetOutputLength(

    CCCryptorRef cryptorRef,

    size_t inputLength,

    bool final)

//加密处理

CCCryptorStatus CCCryptorUpdate(

    CCCryptorRef cryptorRef,

    const void *dataIn,

    size_t dataInLength,

    void *dataOut,              /* data RETURNED here */

    size_t dataOutAvailable,

    size_t *dataOutMoved)       /* number of bytes written */

//处理最后的数据块

CCCryptorStatus CCCryptorFinal(

    CCCryptorRef cryptorRef,

    void *dataOut,

    size_t dataOutAvailable,

    size_t *dataOutMoved)       /* number of bytes written */

//释放

CCCryptorStatus CCCryptorRelease(

    CCCryptorRef cryptorRef)

如下封装示例调用

aes_256_cbc 加密或解密

NSData *TEST_AES(NSData *indata,CCOperation otype)

{

    NSData *retData = nil;
   //测试的密钥或向量

    Byte tkey[] = {};

    for (int i = ; i < ; i++) {

        tkey[i] = ;

    }

    Byte iv[] = {};

    for (int i =; i < ; i++) {

        iv[i] = ;

    }

    CCCryptorRef cryptor = NULL;

    CCCryptorStatus ccret;

    
　　//创建加密解密器

    if (otype==kCCEncrypt) {

        ccret = CCCryptorCreate(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding, tkey, kCCKeySizeAES256, iv, &cryptor);

    }

    else if (otype == kCCDecrypt)

    {

        ccret = CCCryptorCreate(kCCDecrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding, tkey, kCCKeySizeAES256, iv, &cryptor);

    }

    if (ccret!=kCCSuccess) {

        return nil;

    }

    size_t bufsize = ;

    size_t moved = ;

    size_t total = ;


　　//获取最大长度

    bufsize = CCCryptorGetOutputLength(cryptor, indata.length, true);

    char * buf = (char*)malloc(bufsize);

    bzero(buf, bufsize);

    
　　//加解密

    ccret = CCCryptorUpdate(cryptor,

                    indata.bytes,indata.length,

                    buf, bufsize, &moved);

    total += moved;

    if (ccret!=kCCSuccess) {

        return nil;

    }

    
　　//处理最后的数据块

    ccret = CCCryptorFinal(cryptor,

                   buf+total,

                   bufsize-total, &moved);

    if (ccret!=kCCSuccess) {

        return nil;

    }

    total +=moved;

    CCCryptorRelease(cryptor);

    
　　

    retData = [NSData dataWithBytes:buf length:total];

    free(buf);

    return retData;

}

测试使用

        NSString *srcStr = @"this is test hello string";

        NSData *srcData = [srcStr dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];

        NSData *encData = TEST_AES(srcData, kCCEncrypt);

        NSData *decData = TEST_AES(encData, kCCDecrypt);

        NSLog(@"src:%@",srcData);

        NSLog(@"enc:%@",encData);

        NSLog(@"dec:%@",decData);

        if (memcmp(srcData.bytes, decData.bytes, srcData.length)==) {

            NSLog(@"PASS");

        }

        else

        {

            NSLog(@"NP_PASS");

        }

输出日志

-- ::49.105 TestCrypt[:] src:<   2068656c 6c6f2073 7472696e >

-- ::49.106 TestCrypt[:] enc:< f51ac83c bd687f22 d9591dfe e413a769 89b07c41 b047d061 8e0a590c>

-- ::49.106 TestCrypt[:] dec:<   2068656c 6c6f2073 7472696e >

-- ::49.106 TestCrypt[:] PASS

两种方式测试的结果一致；

可见第一种方式其实是苹果内部对第二种方式进一步的封装处理。

4. 总结：

关于在iOS上的对称加密方式；

使用本文苹果API，本文：http://www.cnblogs.com/cocoajin/p/6150203.html
使用openssl ，见文章：http://www.cnblogs.com/cocoajin/p/6121706.html
使用 Cryptopp，见文章：http://www.cnblogs.com/cocoajin/p/6112562.html

封装工具：https://github.com/cocoajin/Security-iOS

iOS CommonCrypto 对称加密 AES ecb,cbc

iOS CommonCrypto 对称加密 AES ecb,cbc的相关教程结束。

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