IOS 使用AES/ECB/PKCS7Padding 加密、解密数据

IOS 使用AES/ECB/PKCS7Padding 加密、解密数据

AES：加密方式

ECB：工作方式

PKCS5Padding：填充方式（IOS中只有PKCS7Padding，别担心，PKCS5Padding是PKCS7Padding的一个子集，所以使用PKCS7Padding代替也是一样的）

可能用到的框架：

AESCrypt-ObjC-master - Github： https://github.com/Gurpartap/aescrypt

加密中的补位操作：

加密时，如果长度少于16个字节，需要补满16个字节，补(16-len)个(16-len)，例如：@"AAAA"这个节符串是4个字节，16 - 4 =  12，所以需要再补12个十进制的12；解密时，因为加密时补的是十进制1到16，解密时，需要把这部分的补位去掉，逐一判断要解密的字符串，每个字节是不是 char >= 1 && char <=  16,如果是的话，就用0来替换以前的值，直到结束，原理是这样，在IOS中一般不需要我们自己进行补位操作，底层会帮我们完成。

字符编码：

常见的字符编码有：UTF-8、ASCII、Base64、十六进制等等，不要使用UTF-8，加密过程是使用UTF-8完成的，但是加密完后的NSData无法通过UTF-8编码格式转出成NSString，推荐使用Base64编码和十六进制编码，下面举例：

使用Base64编码：（如果不能解密中文请使用十六进制或其他编码）

+ (NSData*)base64DataFromString:(NSString*)string; + (NSString*)base64StringFromData:(NSData*)data length:(NSUInteger)length;

使用十六进制编码：（需要注意的是：加、解密过程中是使用UTF-8完成的，在加密时，只需要将加密结果NSData对象转为十六进制字符串，而解密时，也只需要将获取到的16进制字符串转换成NSData然后再进行解密，切记）

NSData*cipher = [XNFunctionconvertHexStrToData:content]; //方法如下（注意：这里的十六进制是指十六进制字符串，不是0x000002） //十六进制转换为NSData + (NSData*)convertHexStrToData:(NSString*)str {     if (!str || [str length] ==0) {         return nil;     }         NSMutableData *hexData = [[NSMutableDataalloc]initWithCapacity:8];     NSRange range;     if ([str length] %2==0) {         range = NSMakeRange(0,2);     } else {         range = NSMakeRange(0,1);     }     for (NSIntegeri = range.location; i < [str length]; i +=2) {         unsigned int anInt;         NSString *hexCharStr = [str substringWithRange:range];         NSScanner *scanner = [[NSScanneralloc]initWithString:hexCharStr];                 [scanner scanHexInt:&anInt];         NSData *entity = [[NSDataalloc]initWithBytes:&anIntlength:1];         [hexData appendData:entity];                 range.location+= range.length;         range.length=2;     }    NSLog(@"hexdata: %@", hexData);     return hexData; } //NSData转换为16进制 + (NSString*)convertDataToHexStr:(NSData*)data {     if (!data || [data length] ==0) {         return @"";     }     NSMutableString *string = [[NSMutableStringalloc]initWithCapacity:[datalength]];         [data enumerateByteRangesUsingBlock:^(constvoid*bytes,NSRangebyteRange,BOOL*stop) {         unsigned char *dataBytes = (unsignedchar*)bytes;         for (NSIntegeri =0; i < byteRange.length; i++) {             NSString *hexStr = [NSStringstringWithFormat:@"%x", (dataBytes[i]) & 0xff];             if ([hexStr length] ==2) {                 [string appendString:hexStr];             } else {                 [string appendFormat:@"0%@", hexStr];             }         }     }];         return string; }

进入正题，我们使用框架加、解密：

NSString*str =@"ABC123!@#中文"; NSString*key =@"F8hfdtgfu**0Ka0"; NSData*password = [[keydataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]MD5Sum]; CCCryptorStatusstatus =kCCSuccess; NSData*data = [strdataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]; //加密 NSData* result = [data dataEncryptedUsingAlgorithm:kCCAlgorithmAES128                                                key:password                                            options:kCCOptionPKCS7Padding|kCCOptionECBMode                                              error:&status]; //解密： NSData*encrypted = [resultdecryptedDataUsingAlgorithm:kCCAlgorithmAES128                                                    key:password //字符串key够16位，可以直接传进去，不用转成NSdata也行                                                options:kCCOptionPKCS7Padding|kCCOptionECBMode                                                  error:&status]; plainString = [[NSStringalloc]initWithData:encryptedencoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"%@", plainString);  //输出：ABC123!@#中文

问题来了，有时候后台（用Java代码使用十六进制编码加密的）传过来的密文是十六进制的字符串，这时候使用这个框架可能会解不开。正确流程应该是这样的，首先拿到密文后，需要将其转换成NSdata，而IOS中没有提供直接将十六进制字符串转成NSdata的API，所以我找来了两个个工具函数，直接拿来用，在上文中有提到，然后再将这个NSData解密，解密后将结果过按UTF-8编码将其转成NSString，结果为nil，苹果官方文档中提到如果NSData中含有非UTF-8编码时就会返回nil，这里很奇怪，明明已经在拿到密文时就使用函数convertHexStrToData将其转成了NSData（Hex->UTF-8->NSData），却里无法转出NSString。

NSString*plainString =nil; NSString*key =@"%F8hfdtgfu**0Ka0"; CCCryptorStatusstatus =kCCSuccess; //十六进制字符串 -> NSData NSData*data = [selfconvertHexStrToData:text]; //解密： NSData*encrypted = [datadecryptedDataUsingAlgorithm:kCCAlgorithmAES128                                                  key:key                                              options:kCCOptionPKCS7Padding|kCCOptionECBMode                                                error:&status]; plainString = [selfconvertDataToHexStr:encrypted];  //转出成功，但看起来还是十六进制字符串，于是进行下步 plainString = [selfstringFromHexString:plainString];//十六进制字符串转成普通字符串 NSLog(@"%@", plainString); //失败 + (NSString*)stringFromHexString:(NSString*)hexString { //    char*myBuffer = (char*)malloc((int)[hexStringlength] /2+1);     bzero(myBuffer, [hexStringlength] /2+1);     for (inti =0; i < [hexStringlength] -1; i +=2) {         unsigned int anInt;         NSString * hexCharStr = [hexString substringWithRange:NSMakeRange(i,2)];         NSScanner * scanner = [[NSScanneralloc]initWithString:hexCharStr];         [scanner scanHexInt:&anInt];         myBuffer[i / 2] = (char)anInt;     }     NSString *unicodeString = [NSStringstringWithCString:myBufferencoding:4];     NSLog(@"字符串：%@",unicodeString);    return unicodeString;  }

这找了很久原因，无果，后来在google上看到了另一种加、解密的步骤，直接抠下来用

//16位的key,补位操作省略 NSString*key =@"F8hfdtgfu**0Ka0"; //HexString -> NSData NSData*cipher = [selfconvertHexStrToData:text]; //解密 NSData*plain  = [cipherAES256DecryptWithKey:key]; //直接是用UTF-8编码转出 NSString*plainString = [[NSStringalloc]initWithData:plainencoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"[解密结果] :%@", plainString); //解密成功

于是我查看了这两个方法的加密步骤，确实有所不同：

AESCrypt-ObjC-master的解密步骤：

1.自动识别参数key和参数iv的类型，如果传入的是NSString，就将其按UTF-8编码转成NSData

2.调用FixKeyLengths将key和iv按 传入的参数algorithm(CCAlgorithm)自动进行补位

3.调用CCCryptorCreate创建一个Cryptorr

/*创建 cryptor      * 参数1：解密      * 参数2：填充方式,这里传入kCCAlgorithmAES128      * 参数3：工作模式：kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode      * 参数4：key      * 参数5：key的长度      * 参数6：iv      *参数7：CCCryptorRef cryptor = NULL; */ CCCryptorCreate(kCCEncrypt, algorithm, options, [keyDatabytes], [keyDatalength], [ivDatabytes], &cryptor ); NSData* resultData = [self_runCryptor: cryptorresult: &status];

4.更新Crypto，最终得到resultData

- (NSData*) _runCryptor: (CCCryptorRef) cryptor result: (CCCryptorStatus*) status {     size_tbufsize = CCCryptorGetOutputLength( cryptor, (size_t)[selflength],true );     void* buf =malloc( bufsize );     size_tbufused = 0;     size_tbytesTotal = 0;     /*更新 cryptor        *参数1：cryptor        *参数2：密文        *参数3：密文大小        *参数4：buf        *参数5：bufsize        *参数6：...     */     *status =CCCryptorUpdate( cryptor, [selfbytes], (size_t)[selflength],buf, bufsize, &bufused );     if( *status !=kCCSuccess) {        free( buf );        return( nil );     }       bytesTotal += bufused;     // From Brent Royal-Gordon (Twitter: architechies):     //  Need to update buf ptr past used bytes when calling CCCryptorFinal()     *status =CCCryptorFinal( cryptor, buf + bufused, bufsize - bufused, &bufused );     if( *status != kCCSuccess ) {        free( buf );        return( nil );     }       bytesTotal += bufused;     return( [NSDatadataWithBytesNoCopy: buflength: bytesTotal] ); }

另一种解密步骤：（也就是本次需求中遇到的AES/ECB/PKCS5Padding + 16进制编码）

- (NSData*)AES256DecryptWithKey:(NSString*)key  //解密 {     //AES的密钥长度有128字节、192字节、256字节几种，这里举出可能存在的最大长度    charkeyPtr[kCCKeySizeAES256+1];     bzero(keyPtr,sizeof(keyPtr));     [keygetCString:keyPtrmaxLength:sizeof(keyPtr)encoding:NSUTF8StringEncoding];     //密文的长度    NSUIntegerdataLength = [selflength];     //密文长度+补位长度    size_tbufferSize = dataLength +kCCBlockSizeAES128;     //为解密结果开辟空间    void*buffer =malloc(bufferSize);    size_t numBytesDecrypted = 0;     /* kCCDecrypt:解密      * kCCAlgorithmAES128:加密方式      * kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode:工作模式      * keyPtr:UTF-8格式的key      * kCCBlockSizeAES128：按16位长度解密      * iv:AES不用iv      * [self bayes]:密文      * ...      */    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt,kCCAlgorithmAES128,                                           kCCOptionPKCS7Padding|kCCOptionECBMode,                                           keyPtr, kCCBlockSizeAES128,                                           NULL,                                           [selfbytes], dataLength,                                           buffer, bufferSize,                                           &numBytesDecrypted);     if (cryptStatus == kCCSuccess) {         return [NSDatadataWithBytesNoCopy:bufferlength:numBytesDecrypted];     }     free(buffer);     return nil; }

建议使用第二种方式， 根据不同加密方式和填充方式传入相应的参数即可，其实第一种使用CCCryptor应该也可以，但是不知道为什么在解密十六进制编码时不成功，同样是API/usr/include/CommonCrypto中的API，虽然方法不同，但底层实现应该都是一样的，估计是AESCrypt-ObjC-master框架的问题吧，暂不深究。

下载地址： http://download.csdn.net/download/luohancc/9518925