利用BBRSACryptor實現iOS端的RSA加解密

背景

RSA這種非對稱加密被廣泛的運用于網絡數據的傳輸，但其在iOS上很難直接實現，BBRSACryptor框架通過移植openssl實現了iOS端的RSA，本文將介紹如何使用BBRSACryptor生成證書，加載公鑰，以及后端如何用php讀取證書，加載私鑰。

iOS加密

新建工程并集成BBRSACryptor

這個框架自帶的demo將工程文件與框架放在了同一目錄，因此在配置Header Search Paths時沒有包含工程文件夾，一定注意，下面新建的工程將框架放在了工程文件夾內，因此頭文件尋找路徑需要包含上工程目錄。詳細步驟如下。
1. 新建一個iOS工程，將BBRSACryptor、GTMBase64、OpenSSL三個文件夾拖入工程，目錄結構如下。

2.在Build Settings中配置Header Search Pathes。

注意最前面的文件夾名稱要和自己的工程名相同

3.打開BBRSACryptor.m文件，修改存儲證書的目錄和文件路徑，默認的是隱藏目錄（前加點），為了方便查看與復制證書，建議將路徑前面的點去掉，例如：

#define OpenSSLRSAKeyDir [DocumentsDir stringByAppendingPathComponent:@"openssl_rsa"]
#define OpenSSLRSAPublicKeyFile [OpenSSLRSAKeyDir stringByAppendingPathComponent:@"publicKey.pem"]
#define OpenSSLRSAPrivateKeyFile [OpenSSLRSAKeyDir stringByAppendingPathComponent:@"privateKey.pem"]

4.打開ViewController.m，導入BBRSACryptor.h和GTMBase64.h，使用下面的代碼生成證書。

BBRSACryptor *rsaCryptor = [[BBRSACryptor alloc] init];
[rsaCryptor generateRSAKeyPairWithKeySize:1024];

運行后，在控制臺會打印出證書路徑，進入路徑后，可以看到公鑰和私鑰證書。

5.使用TextEdit打開公鑰證書，將—–BEGIN PUBLIC KEY—–和—–END PUBLIC KEY—–之間的部分復制，然后在工程中新建一個宏，來保存這個公鑰，以便后續讀取。

#define PublicKey \
@"MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDjYyZoASYgT+MIc/5YkSJngRbNYEQEI3UF7RVijF0STcMs93pH0qhjLJIQnsvUn2ghEVM4X+S+tQ0XhS+7tmL1UMEFgDgYwG/xr/ZjUozgQyvqeUejA08pbun0E0/Yx9WuBQfCpCc5vNka/ENDZEy/2PbEO5KD3hgsnH1JyNqNnwIDAQAB"

客戶端僅保存公鑰即可，私鑰放在服務器上。使用php可以直接讀取證書。

6.在客戶端加載公鑰與進行加密
前面已經創建了宏，以后通過宏即可加載公鑰。如下：

BBRSACryptor *rsaCryptor = [[BBRSACryptor alloc] init];
// PublicKey是從公鑰證書中復制的內容創建的宏，見上文。
[rsaCryptor importRSAPublicKeyBase64:PublicKey];
NSData *data = [rsaCryptor encryptWithPublicKeyUsingPadding:RSA_PADDING_TYPE_PKCS1 plainData:[@"客戶端加密的內容" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
NSString *baseStr = [GTMBase64 stringByEncodingData:data];
NSLog(@"%@",baseStr);

先加載公鑰，然后把要加密的內容轉換成NSData，加密后的內容先進行base64編碼后再傳輸。為了驗證能夠解密，最后對base64編碼的加密內容進行了打印，將這個內容先復制到剪貼板，后面貼在php中進行解密。

php解密

為了方便，將按照上文方法生成的私鑰證書復制到服務器的某個目錄，并在這個目錄下創建一個php文件，并添加如下代碼：

<?phpheader("Content-type:text/html; charset=utf-8");/*** 密鑰文件的路徑*/$privateKeyFilePath = 'privateKey.pem';/*** 公鑰文件的路徑*/$publicKeyFilePath = 'publicKey.pem';extension_loaded('openssl') or die('php需要openssl擴展支持');(file_exists($privateKeyFilePath) && file_exists($publicKeyFilePath))or die('密鑰或者公鑰的文件路徑不正確');/*** 生成Resource類型的密鑰，如果密鑰文件內容被破壞，openssl_pkey_get_private函數返回false*/$privateKey = openssl_pkey_get_private(file_get_contents($privateKeyFilePath));/*** 生成Resource類型的公鑰，如果公鑰文件內容被破壞，openssl_pkey_get_public函數返回false*/$publicKey = openssl_pkey_get_public(file_get_contents($publicKeyFilePath));($privateKey && $publicKey) or die('密鑰或者公鑰不可用');// 這段內容來自上面iOS端打印的加密內容的base64編碼$encryptData = 'J0oTqBCNbsJauVwRz+380y519sSa7ficUO1NvRKiMGKUGJF0pomOu20fHqC77NmsKle9/L4DyYNr3xDgDa4SpO0in39rA9EYXzmx3rlyI1c8iPjAkQ6XpwZk7BsThiCFB/6QmkTW5pMIo4b0axRv/4lq1Rqx/YtuIsGkXQTNntI=';$ee = base64_decode($encryptData);$decryptData ='';if (openssl_private_decrypt($ee, $decryptData, $privateKey)) {echo '解密成功，解密后數據為:', $decryptData, PHP_EOL;} else {die('解密成功');}
?>

訪問這個腳本，如果前面做的沒有問題，會得到解密的結果：

php加密

使用私鑰加密后，可以在客戶端利用公鑰解密。使用下面的代碼進行加密。

<?phpheader("Content-type:text/html; charset=utf-8");/*** 密鑰文件的路徑*/$privateKeyFilePath = 'privateKey.pem';/*** 公鑰文件的路徑*/$publicKeyFilePath = 'publicKey.pem';extension_loaded('openssl') or die('php需要openssl擴展支持');(file_exists($privateKeyFilePath) && file_exists($publicKeyFilePath))or die('密鑰或者公鑰的文件路徑不正確');/*** 生成Resource類型的密鑰，如果密鑰文件內容被破壞，openssl_pkey_get_private函數返回false*/$privateKey = openssl_pkey_get_private(file_get_contents($privateKeyFilePath));/*** 生成Resource類型的公鑰，如果公鑰文件內容被破壞，openssl_pkey_get_public函數返回false*/$publicKey = openssl_pkey_get_public(file_get_contents($publicKeyFilePath));($privateKey && $publicKey) or die('密鑰或者公鑰不可用');
$originalData = '服務器加密的內容';/*** 加密以后的數據，用于在網路上傳輸*/$encryptData = '';echo '原數據為:', $originalData, PHP_EOL;///用私鑰加密if (openssl_private_encrypt($originalData, $encryptData, $privateKey)) {echo '加密成功，加密后數據(base64_encode后)為:', base64_encode($encryptData), PHP_EOL;} else {  die('加密失敗');  }
?>

訪問腳本后會打印出加密的base64編碼，將這個編碼復制到客戶端進行解密，來驗證可用性。

iOS解密

要在iOS端解密，和加密類似，先加載公鑰，然后把base64編碼的加密內容解碼，解密后轉為NSString即可。

BBRSACryptor *rsaCryptor = [[BBRSACryptor alloc] init];
[rsaCryptor importRSAPublicKeyBase64:PublicKey];
NSData *enCryptorDataBase64 = [@"aWdbPQHiQzU5CUOAIGQT3OD/MPqcqoXHXDFtYQPVRo9/Mb1S/aVcKQVHDjBpLgfzw+0mWxgHN6SuOfH8z9WobgQrTZh+pxhau3DnfukLmENGPWVMqquWMxTkEU7yCkx/RI7XEwv3jk9d4UgFOv35eqNUgYyWDq2gGatEpfnUg6U=" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSData *deCryptorData = [rsaCryptor decryptWithPublicKeyUsingPadding:RSA_PADDING_TYPE_PKCS1 cipherData:[GTMBase64 decodeData:enCryptorDataBase64]];
NSLog(@"%@",[[NSString alloc] initWithData:deCryptorData encoding:NSUTF8StringEncoding]);

不出意外的話，控制臺將會打印出解密后的內容。