使用Swift 3.0实现原生的MD5加密

       在大多数的iOS开发者看来，采用沙箱机制的iOS系统是很安全的，但事实上，iOS系统及里面的应用并没有想象中那么安全。和安卓应用相似，iOS应用也面临着被破解的威胁，存在大量内购破解、源代码破解、植入病毒或广告、二次打包等情况。

       这就需要对应用程序中进进出出的数据进行加密处理，以保护用户的数据和隐私。那么可以通过加密保护哪些数据呢？

• 对设备中存储的内容进行加密：开发者经常使用UserDefaults、plist文件、CoreData框架等作为数据存储的载体。在存入数据之前对数据进行一些加密操作，可以增强数据的安全性。
• 对网络传输的数据进行加密：大部分的iOS应用都需要联网，通过和服务器端进行通信，获得最新的信息并且将内容展现给用户。由于网络传输过程中有可能经过不安全的中间节点，所以应该对敏感数据加密，以保证用户信息的安全。
• 对账户密码进行加盐操作：加盐Salt在密码学中是指，通过在密码任意固定位置插入特定的字符串，让散列后的结果和使用原始密码的散列结果不相符，这个过程称之为加盐。加盐后的账户密码再经过诸如MD5等方式的加密，然后与服务器端采用同样加盐和加密的密码进行比较，如果两个密码相同，则密码匹配成功。这样无论在客户端还是服务器，当传输的密码被截获后，即使解密成功也无法还原出原始的密码。

对称加密和非对称加密

       加密技术是利用一些技术手段，把重要的数据变为乱码进行数据的传送，当到达目的地后，再用相同或不同的手段进行解密和还原。

       对数据加密的技术分为两类，即对称加密（私人密钥加密）和非对称加密（公开密钥加密）。对称加密以Data Encryption Standard数据加密标准算法即DES为典型代表，非对称加密通常以RivestShamir Adleman即RSA算法为代表。

       对称加密采用对称密码编码技术，它的特点是对数据加密和解密使用相同的密钥，即加密密钥也可以用作解密密钥，这种方法在密码学中叫作对称加密算法，其具有简单快捷、密钥较短、破译困难等特点，如图1所示。

图1

       与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥，一个是公有密钥（Public key），另一个是私有密钥 （Private key）。如果使用公有密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公有密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法，如图2所示：

图2

MD5加密

       MD5的全称是MessageDigest Algorithm 5，即消息摘要算法第五版，是计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。在90年代初由MIT Laboratory for Computer Science 和RSA Data Security Inc的Ronald L.Rivest开发，经MD2、MD3和MD4发展而来。

       MD5可以将任意长度的字节串变换成一个128bit的大整数，并且它是一个不可逆的字符串变换算法，换句话说就是，即使你看到源程序和算法描述，也无法将一个MD5的值变换回原始的字符串。

       MD5的典型应用场景是对一段信息生成指纹，以检测信息是否被篡改。例如将一段文字写在一个文本文件中，并对这个文本文件生成一个MD5的值。然后在对该文件进行传播的过程中，如果其它人修改了文件中的任意内容，当对修改后的文件重新计算MD5时，就会发现新旧两个文件的MD5值是不相同。所以我们经常使用MD5对下载的软件进行校验，以检验软件是否被第三方植入病毒代码或广告代码。

1、创建项目并建立桥接文件

       接着我们来创建一个示例项目，对一个字符串进行MD5加密。首先创建一个基于[Single View Applicaton]模板的空白项目，然后在左侧的项目名称文件夹上点击鼠标右键，并选择右键菜单中的[New File...]选项，创建一个桥接头文件，这是因为我们需要使用到Object-C的CommonCrypto.h。

       完成桥接头文件的创建之后，再使用与上一个示例相同的方式，对桥接头文件的路径进行设置，从而完成项目的配置工作，如图3所示：

图3

       然后继续在左侧的项目名称文件夹上点击鼠标右键，并选择右键菜单中的[New File...]选项，从而创建一个.swift文件，我们将在该文件中对String进行扩展：

//
//  StringMD5.swift
//  SecurityProjectMd5
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//  Created by Jerry on 2017/1/10.
//  Copyright © 2017 www.coolketang.com. All rights reserved.
//

import Foundation

extension Int
{
    func hexedString() -> String
    {
        return NSString(format:"%02x", self) as String
    }
}

extension NSData
{
    func hexedString() -> String
    {
        var string = String()
        let unsafePointer = bytes.assumingMemoryBound(to: UInt8.self)
        for i in UnsafeBufferPointer(start:unsafePointer, count: length)
        {
            string += Int(i).hexedString()
        }
        return string
    }
    func MD5() -> NSData
    {
        let result = NSMutableData(length: Int(CC_MD5_DIGEST_LENGTH))!
        let unsafePointer = result.mutableBytes.assumingMemoryBound(to: UInt8.self)
        CC_MD5(bytes, CC_LONG(length), UnsafeMutablePointer(unsafePointer))
        return NSData(data: result as Data)
    }
}

extension String
{
    func MD5() -> String
    {
        let data = (self as NSString).data(using: String.Encoding.utf8.rawValue)! as NSData
        return data.MD5().hexedString()
    }
}

       从代码中可以看出MD5加密和SHA1加密的步骤基本相似。不同之处是在第16行的代码中，给NSData添加了一个名为MD5的扩展方式，用来实现数据的MD5加密。在加密过程中，首先创建一个CC_MD5_DIGEST_LENGTH长度的可变数据对象。接着通过CC_MD5方法，对数据进行加密，并将加密后的数据存储于可变数据对象。最后将结果转换为NSData格式并返回。

       在第24行的代码中，对String类进行扩展，并添加一个名为MD5的扩展方法。当调用该方法时，首先将字符串转换为NSData对象，并采用UTF-8的编码方式。接着调用NSData的两个扩展方法，完成对字符串的加密操作，并返回十六进制的结果。

2、修改viewDidLoad方法

       和使用SHA1算法进行加密的示例项目相同，最后一步也是修改ViewController类的viewDidLoad方法，在该方法中对字符串coolketang.com进行MD5加密操作，并在日志区输出加密后的结果，以及密文的长度信息：

//
//  ViewController.swift
//  24.1.2SecurityProject_MD5
//
//  Created by Jerry on 2017/1/10.
//  Copyright © 2017 www.coolketang.com. All rights reserved.
//

import UIKit

class ViewController: UIViewController {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
        
        let message = "coolketang.com"
        print("Result:"+message.MD5())
        print("Length:\(message.MD5().lengthOfBytes(using: String.Encoding.utf8))")
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }


}

现在已经完成了所有的MD5加密功能的编码工作，点击Xcode界面左上角的[编译并运行]按钮  ，打开模拟器运行项目。项目运行后，将弹出一个空白的模拟器，并在日志区输出加密后的结果，如图4所示：

图4

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