iOS加密、解密、算法（MD5、SHA、RSA、DES、AES）

最近在做一个项目，有使用到加密、解密操作。本想打算直接使用openssl库，但考虑到openssl使用的还是libssl.a和libcrypto.a的静态库，而且存在安全漏洞；再想想我要开发的项目是SDK形式，供第三方使用的；最后选择了使用iOS原生CommonCrypto和Security.framework。如下图：

CommonCrypto.h

Security.h

先介绍几个概念：
编码：Base64编码
算法：MD5、SHA、RSA
标准：DES、AES

1、Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

/**
 NSString编码成NSString
 @param string
 */
+ (NSString *)encodeString:(NSString *)string {
    NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSString *encodeString = [data base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64Encoding64CharacterLineLength];
    return encodeString;
}

/**
 NSString解码成NSString
 @param data
 */
+ (NSString *)decodeString:(NSString *)string {
    NSData *data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:string options:0];
    NSString *decodeString = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    return decodeString;
}

/**
 NSData编码成NSString
 @param data
 */
+ (NSString *)encodeData:(NSData *)data {
    NSString *encodeString = [data base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64Encoding64CharacterLineLength];
    return encodeString;
}

/**
 NSData解码成NSString
 @param data
 */
+ (NSString *)decodeData:(NSData *)data {
    NSData *base64Data = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedData:data options:0];
    NSString *decodeString = [[NSString alloc] initWithData:base64Data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    return decodeString;
}

/**
 NSString字符串转NSData
 */
+ (NSData *)base64DataFromString:(NSString *)string {
    unsigned long ixtext, lentext;
    unsigned char ch, inbuf[4], outbuf[3];
    short i, ixinbuf;
    Boolean flignore, flendtext = false;
    const unsigned char *tempcstring;
    NSMutableData *theData;
    
    if (string == nil) {
        return [NSData data];
    }
    
    ixtext = 0;
    
    tempcstring = (const unsigned char *)[string UTF8String];
    
    lentext = [string length];
    
    theData = [NSMutableData dataWithCapacity: lentext];
    
    for (int i=0; i<4; i++) {
        inbuf[i] = 0x00;
    }
    
    ixinbuf = 0;
    
    while (true) {
        if (ixtext >= lentext) {
            break;
        }
        
        ch = tempcstring [ixtext++];
        
        flignore = false;
        
        if ((ch >= 'A') && (ch <= 'Z')) {
            ch = ch - 'A';
        }
        else if ((ch >= 'a') && (ch <= 'z')) {
            ch = ch - 'a' + 26;
        }
        else if ((ch >= '0') && (ch <= '9')) {
            ch = ch - '0' + 52;
        }
        else if (ch == '+') {
            ch = 62;
        }
        else if (ch == '=') {
            flendtext = true;
        }
        else if (ch == '/') {
            ch = 63;
        }
        else {
            flignore = true;
        }
        
        if (!flignore) {
            short ctcharsinbuf = 3;
            Boolean flbreak = false;
            
            if (flendtext) {
                if (ixinbuf == 0) {
                    break;
                }
                
                if ((ixinbuf == 1) || (ixinbuf == 2)) {
                    ctcharsinbuf = 1;
                }
                else {
                    ctcharsinbuf = 2;
                }
                
                ixinbuf = 3;
                
                flbreak = true;
            }
            
            inbuf [ixinbuf++] = ch;
            
            if (ixinbuf == 4) {
                ixinbuf = 0;
                
                outbuf[0] = (inbuf[0] << 2) | ((inbuf[1] & 0x30) >> 4);
                outbuf[1] = ((inbuf[1] & 0x0F) << 4) | ((inbuf[2] & 0x3C) >> 2);
                outbuf[2] = ((inbuf[2] & 0x03) << 6) | (inbuf[3] & 0x3F);
                
                for (i = 0; i < ctcharsinbuf; i++) {
                    [theData appendBytes: &outbuf[i] length: 1];
                }
            }
            
            if (flbreak) {
                break;
            }
        }
    }
    
    return theData;
}

2、MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法）。
MD5算法具有以下特点：
（1）压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
（2）容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。
（3）抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
（4）强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。

/**
 MD5加密(16位)
 */
+ (NSString *)MD5:(NSString *)str {
    const char *source = [str UTF8String];
    unsigned char md5[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    CC_MD5(source, (uint32_t)strlen(source), md5);
    
    NSMutableString *retString = [NSMutableString stringWithCapacity:40];
    
    for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; ++ i) {
        NSString *strValue = [NSString stringWithFormat:@"%02X", md5[i]];
        if ([strValue length] == 0) {
            strValue = @"";
        }
        
        [retString appendString:strValue];
    }
    
    if ([retString length] == 0) {
        return @"";
    }
    
    return retString;
}

2、SHA即Secure Hash Algorithm（安全哈希算法），主要适用于数字签名标准（Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。对于长度小于2^64位的消息，SHA1会产生一个160位的消息摘要。

/**
 SHA1加密
 */
+ (NSString *)SHA1:(NSString *)str {
    const char *cstr = [str cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *data = [NSData dataWithBytes:cstr length:str.length];
    
    uint8_t digest[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
    
    CC_SHA1(data.bytes, (uint32_t)data.length, digest);
    
    NSMutableString *output = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH * 2];
    
    for(int i=0; i

3、RSA即公钥加密算法，是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。1987年首次公布，当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

4、DES即Data Encryption Standard（数据加密标准），是一种使用密钥加密的块算法。

5、AES即Advanced Encryption Standard（高级加密标准），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。

关于RSA、DES、AES代码有点多，这里就不贴出来了。有需要的可以联系我。