Laravel 构建一个AES密码登录的接口，并在iOS下对接

iOS应用做登录的时候，密码还是采用密文来传输比较可靠，接下来描述一下需要做好这件事情，前后端各自应该做那些事情。
这里的加密解密采用Laravel自带的encrypt与decrypt方法，由于加密过程在iOS端实现，解密过程在服务端实现，所以我们要先了解Laravel的加解密过程，才好将iOS内的加密逻辑写好。

一、了解加解密的过程

先看加密流程，Laravel中的encrypt方法在项目目录下的Vendor\Laravel\Framework\Src\Illuminate\Encryption下的Encrypter.php与EncryptionServiceProvider.php来构成。

先看下EncryptionServiceProvider.php做了什么

EncryptionServiceProvider.php中的方法主要是作为一个验证器来给Encrypter.php注入本次加密的加密规则以及加密的秘钥。

//EncryptionServiceProvider.php

public function register()
    {
        //这里是读取config/app.php下的配置文件内容
        $this->app->singleton('encrypter', function ($app) {
            $config = $app->make('config')->get('app');

           //这里首先获取了配置文件中的key，判断一下key是否由'base64:'开头
            if (Str::startsWith($key = $this->key($config), 'base64:')) {
                //如果是'base64:'开头的话，会去掉'base64:'，再进行base64_decode来获取原始的key
                $key = base64_decode(substr($key, 7));
            }
            return new Encrypter($key, $config['cipher']);
        });
    }

我这里配置的key是用artisan命令生成的，很方便，然后加密方法使用默认的'AES-256-CBC'方式加密

要注意的是，使用artisan命令生成的key值设置好后，最好在别处备份一份，一但被更改，很麻烦。

再来看看Encrypter.php中的加密方法实现过程吧

先看构造方法

//Encrypter.php

public function __construct($key, $cipher = 'AES-128-CBC')
    {
        //先将key转化为字符串
        $key = (string) $key;
        //判断加密的方式与秘钥是否都符合要求,不符合的情况下会抛出异常
        if (static::supported($key, $cipher)) {
            $this->key = $key;
            $this->cipher = $cipher;
        } else {
            throw new RuntimeException('The only supported ciphers are AES-128-CBC and AES-256-CBC with the correct key lengths.');
        }
    }

这里面调用了'supported'方法，是用来判断key的长度是否符合加密方式的要求的

 public static function supported($key, $cipher)
    {
        //这里采用8bit来计算长度，保证在任何系统下计算都是一样的
        $length = mb_strlen($key, '8bit');
         //查看秘钥长度是否与加密方式匹配
        return ($cipher === 'AES-128-CBC' && $length === 16) ||
               ($cipher === 'AES-256-CBC' && $length === 32);
    }

接下来就是encrypt的本体方法了

//

public function encrypt($value, $serialize = true)
    {
        //根据秘钥的长度随机生成一个向量值
        $iv = random_bytes(openssl_cipher_iv_length($this->cipher));
        //这里的openssl_encrypt加密方式有4个参数
        /*
          *openssl_encrypt($data, $method, $password, $options = 0, $iv = "")
          *$data：要加密的数据
          *$method:加密方式，这里是使用 'AES-256-CBC'加密
          *$password：加密使用的key值
          *$options：加密后返回的值是否需要base64编码，默认为0是返回经过base64编码的数据
          *$iv ：随机向量
         */
        $value = \openssl_encrypt(
            $serialize ? serialize($value) : $value,
            $this->cipher, $this->key, 0, $iv
        );
        //加密不成功后抛出异常
        if ($value === false) {
            throw new EncryptException('Could not encrypt the data.');
        }
        //对随机向量和密文进行签名
        $mac = $this->hash($iv = base64_encode($iv), $value);
        //将随机向量、密文、签名生成一个数组，转为Json格式
        $json = json_encode(compact('iv', 'value', 'mac'));
        
        if (json_last_error() !== JSON_ERROR_NONE) {
            throw new EncryptException('Could not encrypt the data.');
        }
        //把json格式转换为base64位，用于传输
        return base64_encode($json);
    }

下面梳理一下加密的过程：
1.随机生成一个向量值
2.使用Openssl的加密方式加密，并将加密结果经过base64编码，形成密文返回(因为应用场景为加密密码，而且是跨平台加密解密，所以用不上序列化加密，会使用Crypt门面提供的encryptString方法以及decryptString方法,其实就是帮你把encrypt与decrypt的第二个参数写成了false而已emmmmm)
3.将向量进行base64编码后与密文组合，与Key进行SHA256签名
4.将向量、密文、签名组成数组，且将数组转为Json格式
5.将Json转为base64，返回。

二、封装iOS端的加密算法

1.首先建立一个NSString的加密分类，写一个AES-256-CBC的加密方法

//NSString+AES.m
size_t const kKeySize = kCCKeySizeAES256;
NSString *const kInitVector = @"16-Bytes--String";


// key跟后台协商一个即可，保持一致
NSString *const PSW_AES_KEY = @"YW14cFRXMVdhazVFVm0xYVJHZDVXa1JvYWs0eVZURT0=";
// 偏移向量
NSString *const AES_IV_PARAMETER = @"RGd5WkRoak4yVTE=";


- (NSData *)AES128operation:(CCOperation)operation data:(NSData *)data key:(NSString *)key iv:(NSString *)iv {
    
    char keyPtr[kKeySize + 1];  //kCCKeySizeAES128是加密位数 可以替换成256位的
    bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr));
    [key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];
    // IV
    char ivPtr[kKeySize + 1];
    bzero(ivPtr, sizeof(ivPtr));
    [iv getCString:ivPtr maxLength:sizeof(ivPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    size_t bufferSize = [data length] + kCCBlockSizeAES128;
    void *buffer = malloc(bufferSize);
    size_t numBytesEncrypted = 0;
    
    // 设置加密参数
    /**
     这里设置的参数ios默认为CBC加密方式，如果需要其他加密方式如ECB，在kCCOptionPKCS7Padding这个参数后边加上kCCOptionECBMode，即kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode，但是记得修改上边的偏移量，因为只有CBC模式有偏移量之说
     
     */
    CCCryptorStatus cryptorStatus = CCCrypt(operation,kCCAlgorithmAES , kCCOptionPKCS7Padding,
                                            keyPtr, kKeySize,
                                            ivPtr,
                                            [data bytes], [data length],
                                            buffer, bufferSize,
                                            &numBytesEncrypted);
    
    if(cryptorStatus == kCCSuccess) {
        NSLog(@"Success");
        return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesEncrypted];
        
    } else {
        NSLog(@"Error");
    }
    
    free(buffer);
    return nil;
}

然后还要加上Base64的编码解码方法：

- (NSString *)encodeBase64String{
    //先将string转换成data
    NSData *data = [self dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    NSData *base64Data = [data base64EncodedDataWithOptions:0];
    
    NSString *baseString = [[NSString alloc]initWithData:base64Data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    return baseString;
}

- (NSString *)dencodeBase64String{
    
    NSData *data = [[NSData alloc]initWithBase64EncodedString:self options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
    
    NSString *string = [[NSString alloc]initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    return string;
}

+ (NSString *)encodeBase64String:(NSString *)string{
    return  [string encodeBase64String];
}

+ (NSString *)dencodeBase64String:(NSString *)base64String{
    return [base64String dencodeBase64String];
}

最后写一个HASH加密的方法，这里是使用了SHA256加密，并且输出小写字母十六进制位

+ (NSString *)hmac:(NSString *)plaintext withKey:(NSString *)key{
    const char *cKey  = [key cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];
    const char *cData = [plaintext cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];
    unsigned char cHMAC[CC_SHA256_DIGEST_LENGTH];
    CCHmac(kCCHmacAlgSHA256, cKey, strlen(cKey), cData, strlen(cData), cHMAC);
    NSData *HMACData = [NSData dataWithBytes:cHMAC length:sizeof(cHMAC)];
    const unsigned char *buffer = (const unsigned char *)[HMACData bytes];
    NSMutableString *HMAC = [NSMutableString stringWithCapacity:HMACData.length * 2];
    
    NSMutableString *test = [NSMutableString stringWithCapacity:HMACData.length * 2];
    for (int i = 0; i < HMACData.length; ++i){
        [HMAC appendFormat:@"%02x", buffer[i]];
        [test appendFormat:@"%d",buffer[i]];
    }
    
    return HMAC;
}

2.主要的方法配置好了，接下来按照上面总结的Laravel加密规则来写就行了

- (NSString *)laravelAES256CBCPassword{
    //对照Laravel中的encrypt方式进行加密签名
    //设置向量
    NSString *iv = AES_IV_PARAMETER;
    
    //1.对明文进行AES加密，得到Base64后的密文
    NSString *aesPassword = [self aci_encryptWithAES];
    //2.对向量、进行Base64编码
    NSString *base64Iv = [iv encodeBase64String];
    //3.对base64向量与密文进行hash签名
    NSString *mac = [NSString hmac:[base64Iv stringByAppendingString:aesPassword] withKey:[NSString dencodeBase64String:PSW_AES_KEY]];
    
    //4.将Base64后的向量、密文、签名组成字典
    NSDictionary *dict = @{@"iv":base64Iv,@"value":aesPassword,@"mac":mac};
    //5.将字典进行Json格式化
    NSString *jsonDict = [dict mj_JSONString];
    //6.将Json进行Base64
    NSString *base64JsonDict = [jsonDict encodeBase64String];
    
    return base64JsonDict;
}

到这里，iOS端的加密工作就做完了，使用时直接调用分类的“laravelAES256CBCPassword”方法就OK

三、构建密文登录的接口

到了这一步就很简单了，按部就班在验证控制器内写上一个解密、验证的方法即可

 /*
     * 密码登录
     * */
    public  function  pwdLogin(PwdLoginRequest $pwdLoginRequest){

        $password = Crypt::decrypt($pwdLoginRequest['password'],false);
        
        $phone = $pwdLoginRequest['phone'];

        if (Auth::attempt(['phone' => $phone, 'password' => $password])) {
            $user_info = Users::where('phone', $phone)->first()->toarray();
            return $this->success(compact('user_info'));
        }else{
            return $this->failed('用户名或密码错误');
        }
    }