iOS与PHP/Android AES128 ECB NoPadding加密
来自: http://www.henishuo.com/ios-aes128-ecb-nopadding/
前言
谈谈AES加密,网上有很多的版本,当我没有真正在加密安全问题前,总以为百度出来某个AES加密算法就可以直接使用,实际上当我真正要做加密时,遇到了很多的坑,原来不是拿过来就能用的。写下本篇文章,记录下曾经遇到的坑,严防以后再出现同样的坑。
AES规则
原输入数据不够16字节的整数位时,就要补齐。因此就会有padding,若使用不同的padding,那么加密出来的结果也会不一样。
AES加密算法
苹果提供给我们的API只有这一个函数用来加密或者解密:
CCCryptorStatus CCCrypt( CCOperation op, /* kCCEncrypt, etc. */ CCAlgorithm alg, /* kCCAlgorithmAES128, etc. */ CCOptions options, /* kCCOptionPKCS7Padding, etc. */ const void *key, size_tkeyLength, const void *iv, /* optional initialization vector */ const void *dataIn, /* optional per op and alg */ size_tdataInLength, void *dataOut, /* data RETURNED here */ size_tdataOutAvailable, size_t*dataOutMoved) __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_4, __IPHONE_2_0);
- 其中第一个 CCOperation 只有两个值,要么是 kCCEncrypt 表示加密,要么是 kCCDecrypt 表示解密。
- 第二个参数表示加密的算法,它只有以下向种类型:
enum { kCCAlgorithmAES128 = 0, kCCAlgorithmAES = 0, kCCAlgorithmDES, kCCAlgorithm3DES, kCCAlgorithmCAST, kCCAlgorithmRC4, kCCAlgorithmRC2, kCCAlgorithmBlowfish };typedef uint32_tCCAlgorithm;
我们这里使用的是 kCCAlgorithmAES128 表示使用AES128位加密。
- 第三个参数表示选项,这里使用的是 kCCOptionECBMode ,表示ECB:
enum { /* options for block ciphers */ kCCOptionPKCS7Padding = 0x0001, kCCOptionECBMode = 0x0002 /* stream ciphers currently have no options */};typedef uint32_tCCOptions;
- 第四个参数表示加密/解密的密钥。
- 第五个参数keyLength表示密钥的长度。
- 第六个参数iv是个固定值,通过直接使用密钥即可。大家一定要注视这个参数,如果安卓、服务端和iOS端不统一,那么加密结果就会不一样,解密可能能解出来,但是解密后在末尾会出现一些\0、\t之类的。
- 第七个参数dataIn表示要加密/解密的数据。
- 第八个参数dataInLength表示要加密/解密的数据的长度。
- 第九个参数dataOut用于接收加密后/解密后的结果。
- 第十个参数dataOutAvailable表示加密后/解密后的数据的长度。
- 第十一个参数dataOutMoved表示实际加密/解密的数据的长度。(因为有补齐)
加密算法
依赖于第三方库: GTMBase64 ,这个库已经几年没有维护了,现在还是MRC版本,要使用请到GITHUB查看使用教程,那里有ARC接入说明:
+ (NSString *)hyb_AESEncrypt:(NSString *)plainTextpassword:(NSString *)key { if (key == nil || (key.length != 16 && key.length != 32)) { return nil; } char keyPtr[kCCKeySizeAES128+1]; memset(keyPtr, 0, sizeof(keyPtr)); [keygetCString:keyPtrmaxLength:sizeof(keyPtr)encoding:NSUTF8StringEncoding]; char ivPtr[kCCBlockSizeAES128+1]; memset(ivPtr, 0, sizeof(ivPtr)); [keygetCString:ivPtrmaxLength:sizeof(ivPtr)encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSData* data = [plainTextdataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]; NSUInteger dataLength = [datalength]; int diff = kCCKeySizeAES128 - (dataLength % kCCKeySizeAES128); unsigned long newSize = 0; if(diff > 0) { newSize = dataLength + diff; } char dataPtr[newSize]; memcpy(dataPtr, [databytes], [datalength]); for(int i = 0; i < diff; i++) { // 这里是关键,这里是使用NoPadding的 dataPtr[i + dataLength] = 0x0000; } size_tbufferSize = newSize + kCCBlockSizeAES128; void *buffer = malloc(bufferSize); memset(buffer, 0, bufferSize); size_tnumBytesCrypted = 0; CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionECBMode, [keyUTF8String], kCCKeySizeAES128, ivPtr, dataPtr, sizeof(dataPtr), buffer, bufferSize, &numBytesCrypted); if (cryptStatus == kCCSuccess) { NSData *resultData = [NSDatadataWithBytesNoCopy:bufferlength:numBytesCrypted]; return [GTMBase64stringByEncodingData:resultData]; } free(buffer); return nil;}
对于加密算法,大家一定要注意,保证iOS、安卓、服务端的加密规则是一定的,建议统一使用No Padding的,这里使用No Padding是这样的:
for(int i = 0; i < diff; i++) { // 这里是关键,这里是使用NoPadding的 dataPtr[i + dataLength] = 0x0000;}
其实所谓Padding就是指在位数不够需要补齐时,使用什么来填充,而No Padding就是使用16个0,对应0x0000.如果三端不统一,加密出来就算能解密,也会出现一些奇怪的字符,甚至会有部分乱码。
另外,这里使用的是 kCCOptionECBMode ,也就是ECB。在安卓端和PHP端,也得使用ECB。在调试过程中,发现PHP使用CBC解密不了IOS端的。于是改成了使用ECB。
解密算法
依赖于第三方库: GTMBase64 ,这个库已经几年没有维护了,现在还是MRC版本,要使用请到GITHUB查看使用教程,那里有ARC接入说明:
+ (NSString *)hyb_AESDecrypt:(NSString *)encryptTextpassword:(NSString *)key { if (key == nil || (key.length != 16 && key.length != 32)) { return nil; } char keyPtr[kCCKeySizeAES128 + 1]; memset(keyPtr, 0, sizeof(keyPtr)); [keygetCString:keyPtrmaxLength:sizeof(keyPtr)encoding:NSUTF8StringEncoding]; char ivPtr[kCCBlockSizeAES128 + 1]; memset(ivPtr, 0, sizeof(ivPtr)); [keygetCString:ivPtrmaxLength:sizeof(ivPtr)encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSData *data = [GTMBase64decodeData:[encryptTextdataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]]; NSUInteger dataLength = [datalength]; size_tbufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128; void *buffer = malloc(bufferSize); size_tnumBytesCrypted = 0; CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionECBMode, [keyUTF8String], kCCBlockSizeAES128, ivPtr, [databytes], dataLength, buffer, bufferSize, &numBytesCrypted); if (cryptStatus == kCCSuccess) { NSData *resultData = [NSDatadataWithBytesNoCopy:bufferlength:numBytesCrypted]; NSString *decoded=[[NSString alloc]initWithData:resultDataencoding:NSUTF8StringEncoding]; return decoded; } free(buffer); return nil;}
解密时也得跟加密一样指定为ECB,否则解出来会出现乱码,或者末尾会出现\0、\t之类的符号。
写在最后
开发中总会遇到各种坑,网上查了很多的资料,但是终究没有说明解决的办法,而是只将自己的代码放出来。对于刚接触这方面知识的开发人员来说,是很懵懂的。甚至很多新手会觉得系统就是这样的,我也没办法。其实总会有解决办法的,关键在于与其他各端统一连调。
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