本篇主要介紹筆者在iOS開發(fā)工作中用到的加解密算法的使用，主要包括：
1）對(duì)稱加密算法：AES、DES、3DES
2）非對(duì)稱加密算法：RSA、DSA、ECC
3）哈希(散列)函數(shù)(消息摘要算法)：MD5、SHA1、SHA256、MurmurHash
4）編碼方式：Base64、Base58
5）蘋果原生加密相關(guān)算法的系統(tǒng)庫(kù)：CommonCrypto、Security、CryptoKit
在講解每一種加解密算法的使用時(shí)，筆者都會(huì)盡可能的附上相應(yīng)的代碼，希望能讓讀者更容易理解或直接用于項(xiàng)目中。如有疑問(wèn)歡迎留言探討。
本篇對(duì)應(yīng)的Deom地址：https://github.com/zhoushejun/SJSecurity，歡迎Star。
APP內(nèi)的數(shù)據(jù)安全是非常重要的一部分，尤其是對(duì)用戶的隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)。在我們的日常開發(fā)工作中，需要對(duì)應(yīng)用中的多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密處理，但從性能與安全性方面考慮，可能會(huì)使用一種或多種不同的加解密算法。
一、對(duì)稱加密算法
基本概念：指加密和解密使用相同密鑰的加密算法，也叫私鑰加密。
嚴(yán)格來(lái)講不一定是相同的密鑰，滿足以下條件也是對(duì)稱加密：加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來(lái)，同時(shí)解密密鑰也可以從加密密鑰中推算出來(lái)。但在大多數(shù)的對(duì)稱加密算法中，加密密鑰和解密密鑰是相同的。
優(yōu)點(diǎn)：算法公開，計(jì)算量小，加解密速度快、效率高。
缺點(diǎn)：對(duì)稱加密算法的安全性取決于加密密鑰的保存情況，安全性得不到保證。
常用算法：AES、DES、3DES
AES：高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(Advanced Encryption Standard)，是現(xiàn)在公認(rèn)的最安全的加密方式，是對(duì)稱密鑰加密中最流行的算法。蘋果的鑰匙串訪問(wèn)采用的就AES加密。AES有兩種常用的加密模式：
ECB模式：電子密碼本(Electronic Code Book Mode)，加密文件會(huì)被分為若干個(gè)加密塊，每個(gè)塊都是獨(dú)立進(jìn)行加密，無(wú)初始向量，相同的明文將永遠(yuǎn)加密成相同的密文。容易受到密碼本重放攻擊，一般情況下很少用。
CBC模式：密碼塊鏈(Cipher Block Chaining Mode)，使用一個(gè)密鑰和一個(gè)初始化向量(IV)對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行加密轉(zhuǎn)換。加密文件同樣會(huì)被分為若干個(gè)加密塊，每個(gè)塊都依賴于上一個(gè)加密塊進(jìn)行加密，明文被加密前要與前面的密文進(jìn)行異或運(yùn)算后再加密，因此只要選擇不同的初始向量，相同的明文加密后會(huì)形成不同的密文，這是目前應(yīng)用最廣泛的模式。CBC加密后的密文是上下文相關(guān)的，但明文的錯(cuò)誤不會(huì)傳遞到后續(xù)分組，但如果一個(gè)分組丟失，后面的分組將全部作廢(同步錯(cuò)誤)。
DES：數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，加密強(qiáng)度不夠，能夠暴力破解。筆者開發(fā)中未曾使用。
3DES：使用3個(gè)密鑰對(duì)相同的數(shù)據(jù)執(zhí)行3次加密，增強(qiáng)加密強(qiáng)度。但需要維護(hù)3個(gè)密鑰，維護(hù)成本大。筆者開發(fā)中也未曾使用。
CommonCrypto庫(kù)：蘋果提供的系統(tǒng)加密庫(kù)，有原生的對(duì)稱加密算法和Hash算法，支持iOS和Mac開發(fā)。其支持加密算法有：AES、DES、3DES、CAST、RC2、RC4、Blowfish、MD5、SHA1/224/256/384/512等加密算法。其中AES、DES、3DES、CAST、RC2、Blowfish等6種為分組加密算法，RC4為流加密算法。
AES加解密算法：
二、非對(duì)稱加密算法
基本概念：指加密和解密使用不同密鑰的加密算法，也稱為公私鑰加密。
優(yōu)點(diǎn)：公鑰是公開的，私鑰是自己保存的，不需要將私鑰給別人，安全性更高。
缺點(diǎn)：加解密花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、速度慢，只適合對(duì)少量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。加解密速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于對(duì)稱加密。
常用算法：RSA、DSA、ECC
Security.framework：蘋果提供的系統(tǒng)加密庫(kù)，支持iOS和Mac開發(fā)。需要了解這庫(kù)里的兩個(gè)結(jié)構(gòu)體：
SecPadding：創(chuàng)建或驗(yàn)證數(shù)字簽名時(shí)使用的填充類型。。
SecKeyAlgorithm：對(duì)SecKey對(duì)象執(zhí)行加密操作的可用算法。其支持的算法有：RSA、ECDSA、ECIES、ECDH等算法。
RSA：該算法由3位麻省理工學(xué)院的數(shù)學(xué)家“羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)”一起設(shè)計(jì)的，可以實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱加密。所以用他們?nèi)齻€(gè)人的名字命名，叫RSA算法。歐拉定理是RSA算法的核心，理解了這個(gè)定理，就可以理解RSA。主要了解公私鑰的生成、公鑰加密、私鑰解密、私鑰簽名、公鑰驗(yàn)簽、讀取證書信息，以及在Keychain中存儲(chǔ)、查找、刪除密鑰等功能。
ECDSA：橢圓曲線數(shù)字簽名算法（ECDSA）是使用橢圓曲線密碼（ECC）對(duì)數(shù)字簽名算法（DSA）的模擬，是一種數(shù)字簽名算法。
ECDH：ECC算法和DH結(jié)合使用，用于密鑰磋商，這個(gè)密鑰交換算法稱為ECDH。交換雙方可以在不共享任何秘密的情況下協(xié)商出一個(gè)密鑰。ECC是建立在基于橢圓曲線的離散對(duì)數(shù)問(wèn)題上的密碼體制，給定橢圓曲線上的一個(gè)點(diǎn)P，一個(gè)整數(shù)k，求解Q=kP很容易；給定一個(gè)點(diǎn)P、Q，知道Q=kP，求整數(shù)k確是一個(gè)難題。ECDH是安全密鑰交換算法。
ECIES：是一種集成加密方案。ECIES加密可以認(rèn)為是先基于ECDH協(xié)商密鑰，再用剛剛協(xié)商一致的密鑰進(jìn)行對(duì)稱加密，這樣能夠結(jié)合非對(duì)稱加密和對(duì)稱加密的優(yōu)點(diǎn)。
1）RSA生成密鑰對(duì)算法：
2）RSA加解密算法：
擴(kuò)展：根據(jù)官方資料顯示，上圖中的加解密算法加密的文本長(zhǎng)度是受限制的。RSA加解密為塊加密算法( block cipher algorithm)，在固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)塊上進(jìn)行操作。 block length是跟key length 以及所使用的填充模式相關(guān)：
Raw模式：要加密的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度 <＝ SecKeyGetBlockSize(:)
PKCS1模式：要加密的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度 <= SecKeyGetBlockSize(:)-11。(Public Key Cryptography Standards)
OAEPX模式：要加密的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度 <= SecKeyGetBlockSize(:)-42/58/66/98/130。(Optimal Asymmetric Encryption Padding)
RSA加密的兩種算法分別是RSAES-PKCS-v1_5 and RSAES-OAEP。這里有必要了解一下加密算法參數(shù)algorithm的各種值的意義，在實(shí)際情況下才能根據(jù)需要使用：
rsaEncryptionRaw：原始的RSA加密或解密，數(shù)據(jù)的大小必須符合RSA密鑰的模數(shù)大小。直接不使用填充的算法在密碼學(xué)上是非常弱的。輸入數(shù)據(jù)大小必須小于或等于key length大小，并且返回的塊大小總是與SecKeyGetBlockSize()返回的塊大小相同。
rsaEncryptionPKCS1：RSA加密或解密，數(shù)據(jù)填充使用PKCS#1填充方案。此算法僅用于與現(xiàn)有協(xié)議和數(shù)據(jù)的向后兼容，筆者不建議再使用這個(gè)填充方案的加密算法。建議選擇更強(qiáng)的加密算法(參見rsaEncryptionOAEP)。輸入數(shù)據(jù)最多只能是“SecKeyGetBlockSize() - 11”bytes字節(jié)長(zhǎng)，并且返回的塊大小總是與SecKeyGetBlockSize()返回的塊大小相同。
rsaEncryptionOAEP(SHAX)系列：SHAX系列包括-SHA1(-42)、SHA224(-58)、SHA256(-66)、SHA384(-98)、SHA512(-130)。RSA加密或解密，使用OAEP填充方案填充的數(shù)據(jù)，其內(nèi)部使用SHAX哈希算法。輸入數(shù)據(jù)最多只能是“SecKeyGetBlockSize()- 42/58/66/98/130”bytes字節(jié)長(zhǎng)，并且返回的塊大小總是與SecKeyGetBlockSize()返回的塊大小相同。使用對(duì)應(yīng)的算法：rsaEncryptionOAEPSHAXAESGCM能夠加密和解密任意長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。
rsaEncryptionOAEP(SHAXAESGCM)系列：使用OAEP填充方案，由RSA加密隨機(jī)生成的AES會(huì)話密鑰。在GCM模式下，使用全部為0的16字節(jié)長(zhǎng)IV(初始化向量)的會(huì)話密鑰對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。最后，將16字節(jié)的AES-GCM標(biāo)記附加到密文后。如果RSA密鑰為4096bit或更大，則使用256bit長(zhǎng)的AES密鑰，否則使用128bit長(zhǎng)的AES密鑰。原始public key公鑰數(shù)據(jù)用作AES-GCM加密的身份驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
這里需要了解一個(gè)問(wèn)題：什么是AES-GCM？待完善。。。
3）RSA簽名與驗(yàn)簽算法：
擴(kuò)展：目前主流的RSA簽名方式包括RSA-PSS和RSA-PKCS，簽名過(guò)程包括hash和加密。
PSS： (Probabilistic Signature Scheme)私鑰簽名流程的一種填充模式。相對(duì)應(yīng)PKCS是一種能夠自我從簽名中恢復(fù)原來(lái)的簽名，而PSS無(wú)法從簽名中恢復(fù)原來(lái)的簽名。openssl-1.1.x以后默認(rèn)在ssl握手的server key exchange階段使用更安全的PSS的RSA簽名模式。
PKCS1：（Public Key Cryptography Standards）
PKCS1SHAX：選擇對(duì)應(yīng)的SHA1/224/256/384/512哈希算法把要簽名的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后成標(biāo)準(zhǔn)的“ASN.1”格式的數(shù)據(jù)后，再用private key按PKCS數(shù)據(jù)填充模式對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
問(wèn)題1：為什么RSA簽名要引入模式？
因?yàn)镽SA算法沒有加入亂數(shù)，TLS流程中的密鑰材料若不進(jìn)行填充而直接加密，那么顯然相同的key，會(huì)得到相同的密文。這種在語(yǔ)義上來(lái)說(shuō)，當(dāng)出現(xiàn)重復(fù)性的原始資料，攻擊者會(huì)通過(guò)相同加密密文而猜測(cè)出原文，這是不安全的。因此導(dǎo)入padding的機(jī)制來(lái)加強(qiáng)安全性。
4）讀取本地證書公私鑰算法
擴(kuò)展：證書相關(guān)的一些概念或操作
SSL/TLS：Secure Sockets Layer (安全套接層協(xié)議)/Transport Layer Security (傳輸層安全)。TLS協(xié)議包括兩層：TLS記錄和TLS握手協(xié)議，SSL/TLS 握手是為了安全地協(xié)商出一份對(duì)稱加密的密鑰?？梢酝ㄟ^(guò)Wireshark 抓包工具查看在TLS的握手過(guò)程中的各種參數(shù)。
SSL/TLS協(xié)議的基本過(guò)程：
1）客戶端向服務(wù)器端索要并驗(yàn)證公鑰。
2）雙方協(xié)商生成會(huì)話密鑰，也叫“共享密鑰”、“公共密鑰”。
3）雙方采用會(huì)話密鑰進(jìn)行加密通信。
OpenSSL：Open Secure Sockets Layer(開放式安全套接層協(xié)議)，是一個(gè)開放源代碼的軟件庫(kù)包。主要功能包括：SSL協(xié)議庫(kù)、應(yīng)用程序以及密碼算法庫(kù)等3個(gè)部分，囊括了主要的密碼算法、常用的密鑰和證書封裝管理功能以及SSL協(xié)議，并提供了豐富的應(yīng)用程序供測(cè)試或其它目的使用。
OpenSSL實(shí)現(xiàn)的算法：
8種對(duì)稱加密算法：AES、DES、CAST、RC2、RC4、RC5、Blowfish、IDEA。
4種非對(duì)稱加密算法：DH、RSA、DSA、ECC。
6種信息摘要算法：MD2、MD5、MDC2、SHA(SHA1)、RIPEMD、DSS(DSS1)。
X.509：密碼學(xué)里公鑰證書的格式標(biāo)準(zhǔn)，即證書標(biāo)準(zhǔn)，主要定義了證書中應(yīng)該包含哪些內(nèi)容。
證書的編碼格式：
PEM：ASCII格式。Privacy Enhanced Mail(隱私增強(qiáng)型電子郵件)，DER編碼的證書再進(jìn)行Base64編碼后的數(shù)據(jù)，打開看文本格式，以“-----BEGIN CERTIFICATE-----”開頭，“-----END CERTIFICATE-----”結(jié)尾。
DER：二進(jìn)制格式。Distinguished Encoding Rules，打開看是二進(jìn)制格式，不可讀，但Base64編碼后也很常見。
證書的擴(kuò)展名：
.pem：見編碼格式。
.crt：證書可以被編碼為二進(jìn)制DER或ASCII PEM。 cer和crt擴(kuò)展幾乎是同義詞。
.cer： .crt的替代形式。
.der：見編碼格式。
.p7b，.p7c：PKCS#7格式，簽名的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有數(shù)據(jù)，只有證書或URL。
.pfx：PKCS#12之前的格式（通常用PKCS#12格式，比如那些由IIS產(chǎn)生的PFX文件）。
.p12：PKCS#12格式，二進(jìn)制格式，包含證書的同時(shí)可能還有帶密碼保護(hù)的私鑰。
前向保密性：Forward Secrecy，將來(lái)任何加密密鑰的披露都無(wú)法解密過(guò)去的任何記錄。
5）Keychain密鑰操作
待完善。。。
擴(kuò)展：把公鑰和私鑰信息保存到Keychain里面。
6）ECDSA
擴(kuò)展：ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) 是橢圓曲線數(shù)字簽名算法，是 DSA 作用于橢圓曲線的一個(gè)變種算法，是使用橢圓曲線密碼（ECC）對(duì)數(shù)字簽名算法（DSA）的模擬。ECDSA 需要使用明文的哈希結(jié)果，而不是明文本身。哈希函數(shù)的選擇取決于使用者，但是需要明確的是必須選擇加密安全的哈希函數(shù)。對(duì)于相同的安全級(jí)別，ECDSA密鑰和簽名比RSA中的短，256-bit的ECDSA簽名具有與3072-bit的RSA簽名相同的安全強(qiáng)度。
7）DH、ECDH、X3DH
擴(kuò)展：
DH：Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議/算法(Diffie-Hellman Key Exchange/Agreement Algorithm)，DH密鑰交換是一種安全協(xié)議。它可以讓雙方在完全沒有對(duì)方任何預(yù)先信息的條件下通過(guò)不安全信道創(chuàng)建起一個(gè)密鑰。這個(gè)密鑰可以在后續(xù)的通訊中作為對(duì)稱密鑰來(lái)加密通訊內(nèi)容。公鑰交換的概念最早由瑞夫·墨克提出，而這個(gè)密鑰交換方法，由惠特菲爾德·迪菲和馬丁·赫爾曼在1976年首次發(fā)表。 DH密鑰交換的同義詞包括: DH密鑰協(xié)商、DH密鑰創(chuàng)建、指數(shù)密鑰交換、DH協(xié)議。雖然DH密鑰交換本身是一個(gè)匿名的密鑰交換協(xié)議，它卻是很多認(rèn)證協(xié)議的基礎(chǔ)，并且被用來(lái)提供傳輸層安全協(xié)議的短暫模式中的前向安全性。DH密鑰交換協(xié)議/算法只能用于密鑰的交換，而不能進(jìn)行消息的加密和解密。雙方確定要用的密鑰后，要使用其他對(duì)稱密鑰操作加密算法實(shí)現(xiàn)加密和解密消息。DH與RSA的不同之處在于，DH不是加密算法，它只是生成可用作對(duì)稱密鑰的秘密數(shù)值。在DH密鑰交換過(guò)程中，發(fā)送方和接收方分別生成一個(gè)秘密的隨機(jī)數(shù)，并根據(jù)隨機(jī)數(shù)推導(dǎo)出公開值，然后，雙方再交換公開值。DH算法的基礎(chǔ)是具備生成共享密鑰的能力。只要交換了公開值，雙方就能使用自己的私有數(shù)和對(duì)方的公開值來(lái)生成對(duì)稱密鑰，稱為共享密鑰，對(duì)雙方來(lái)說(shuō)，該對(duì)稱密鑰是相同的，可以用于使用對(duì)稱加密算法加密數(shù)據(jù)。
ECDH：本質(zhì)是密鑰協(xié)商協(xié)議，是橢圓曲線的Diffie-Hellman算法的一種變體，而不僅僅是加密算法。從根本上講，這意味著ECDH在一定程度上定義了各方之間如何生成和交換密鑰。如何使用這些密鑰加密數(shù)據(jù)取決于通信雙方。常用來(lái)做ECDH密鑰交換的橢圓曲線Curve25519和Curve448，也用來(lái)做數(shù)字簽名。
為什么Curve25519和Curve448的公私鑰對(duì)可以用來(lái)做數(shù)字簽名？
Ed25519，Ed448和Curve25519和Curve448的差異，這兩者分別是曲線的不同表達(dá)形式，一個(gè)是 Twisted Edwards曲線(適合做簽名曲線) ，一個(gè)是Montgomery曲線(適合做DH曲線)，兩者之間可以相互轉(zhuǎn)化(一個(gè)曲線上的點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)到另外一個(gè)曲線上的點(diǎn))，這也是為什么Curve25519和Curve448的公私鑰對(duì)可以用來(lái)做數(shù)字簽名。
X3DH：是ECDH的擴(kuò)展，用來(lái)在通信雙方之間建立共享密鑰。相比ECDH，它最大的不同就是引入了第三方服務(wù)器的角色，使得X3DH可以實(shí)現(xiàn)某一方在離線的時(shí)候也可以進(jìn)行密鑰交換來(lái)建立共享密鑰，同時(shí)根據(jù)用戶唯一的身份密鑰提供身份認(rèn)證，以及前向安全性。為了實(shí)現(xiàn)上述的功能，需要用戶提前在服務(wù)器存儲(chǔ)自己的身份密鑰IK，帶簽名的預(yù)存密鑰SPK，以及一組一次性密鑰OPK。把以上密鑰上傳到第三方服務(wù)器后，其他用戶就可以根據(jù)這些密鑰異步地和該用戶協(xié)商共同密鑰，而不需用戶保持在線。協(xié)商密鑰的消息上傳到服務(wù)器，等用戶上線的時(shí)候再去獲取計(jì)算共同密鑰。
8）ECC
擴(kuò)展：ECC(Elliptic Curve Cryptography)橢圓加密算法是一種基于橢圓曲線數(shù)學(xué)的公開密鑰加密算法，是一種公鑰加密體制，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是利用橢圓曲線上的有理點(diǎn)構(gòu)成Abel加法群上橢圓離散對(duì)數(shù)的計(jì)算困難性。公鑰密碼體制根據(jù)其所依據(jù)的難題一般分為三類：大素?cái)?shù)分解問(wèn)題類、離散對(duì)數(shù)問(wèn)題類、橢圓曲線類。有時(shí)也把橢圓曲線類歸為離散對(duì)數(shù)類。
9）HKDF
擴(kuò)展：HMAC-based KDF(Key Derivation Function)，基于HMAC的密鑰推導(dǎo)函數(shù)(也叫密鑰派生函數(shù))。HKDF算法是TLS1.3中關(guān)于密鑰生成的重要的基礎(chǔ)算法，跟密鑰推導(dǎo)密切相關(guān)。HKDF根據(jù)初始獲取的一些密鑰材料，從中派生出一個(gè)或多個(gè)安全強(qiáng)度很大的密鑰。用法詳見第三方庫(kù) **HKDFKit **地址：https://github.com/WhisperSystems/HKDFKit.git
10）Curve25519
擴(kuò)展：Curve25519是目前最高水平的Diffie-Hellman函數(shù)。給定用戶的32字節(jié)密鑰和另一個(gè)用戶的32字節(jié)公共密鑰，Curve25519計(jì)算兩個(gè)用戶共享的32字節(jié)密鑰即共享密鑰。然后，在這兩個(gè)用戶之間可以用這個(gè)共享密鑰進(jìn)行身份驗(yàn)證和加密消息。用法詳見第三方庫(kù) **Curve25519Kit **地址：https://github.com/WhisperSystems/Curve25519Kit
三、哈希(散列)函數(shù)(消息摘要算法)
基本概念：哈希函數(shù)，又稱散列函數(shù)、散列算法，是一種從任何數(shù)據(jù)中創(chuàng)建小的數(shù)字“指紋”的方法。散列函數(shù)把消息或數(shù)據(jù)壓縮成摘要，使得數(shù)據(jù)量變小，將數(shù)據(jù)的格式固定下來(lái)。該函數(shù)將數(shù)據(jù)打亂混合，重新創(chuàng)建一個(gè)叫做散列值（或哈希值）的指紋。散列值通常用一個(gè)短的隨機(jī)字母和數(shù)字組成的字符串來(lái)代表。
哈希函數(shù)分：非加密哈希函數(shù)、加密哈希函數(shù)。
第一代非加密哈希函數(shù)代表：lookup3，大約為0.5 bytes/cycle，于2006年由Bob Jenkins（人名）發(fā)布。
第二代非加密哈希函數(shù)代表：MurmurHash，大約是lookup3速度的2倍（大約為1 byte/cycle），當(dāng)前的版本是MurmurHash3， 能夠產(chǎn)生出32-bit或128-bit哈希值。
第三代非加密哈希函數(shù)代表：CityHash 和 SpookyHash。于2011年Google發(fā)布了CityHash，Bob Jenkins發(fā)布了SpookyHash。它們都擁有2倍于MurmurHash的速度，但它們都只使用了64位數(shù)學(xué)函數(shù)而沒有32位版本，并且CityHash的速度取決于CRC32 指令。SpookyHash給出128位輸出，而CityHash有64位，128位以及256位等幾個(gè)變種。
以上三代非加密散列函數(shù)用的最多的地方是Hash Table。
MD5（Message - Digest Algorithm 5）：MD5是一種被廣泛使用的密碼散列函數(shù)，由MD4、MD3、MD2改進(jìn)而來(lái)，主要增強(qiáng)算法復(fù)雜度和不可逆性，可以產(chǎn)生出一個(gè)128bit（16bytes）的散列值（hash value），用于確保信息傳輸完整一致。因其普遍、穩(wěn)定、快速的特點(diǎn)，仍廣泛應(yīng)用于普通數(shù)據(jù)的加密保護(hù)領(lǐng)域。對(duì)普通的請(qǐng)求、返回?cái)?shù)據(jù)，生成MD5校驗(yàn)（MD5中加入動(dòng)態(tài)密鑰），進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)。
SHA256：SHA256是SHA-2下細(xì)分出的一種算法。SHA-2，名稱來(lái)自于安全散列算法2（Secure Hash Algorithm 2）的縮寫，一種密碼散列函數(shù)算法標(biāo)準(zhǔn)，由美國(guó)國(guó)家安全局研發(fā)，屬于SHA算法之一，是SHA-1的后繼者。SHA-2下又可再分為六個(gè)不同的算法標(biāo)準(zhǔn)，包括：SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512、SHA-512/224、SHA-512/256。這些標(biāo)準(zhǔn)除了生成摘要的長(zhǎng)度 、循環(huán)運(yùn)行的次數(shù)等一些微小差異外，算法的基本結(jié)構(gòu)是一致的?；氐絊HA256上，說(shuō)白了，它就是一個(gè)哈希函數(shù)。對(duì)于任意長(zhǎng)度的消息，SHA256都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)256bit長(zhǎng)的哈希值，稱作消息摘要。SHA256算法也叫信息摘要算法。這個(gè)摘要相當(dāng)于是個(gè)長(zhǎng)度為32個(gè)字節(jié)的數(shù)組，通常用一個(gè)長(zhǎng)度為64的十六進(jìn)制字符串來(lái)表示。主要適用于數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)（DigitalSignature Standard DSS）里面定義的數(shù)字簽名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。
常用算法：SHA-256、SHA-512
CryptoKit：蘋果提供的系統(tǒng)加密庫(kù)，是一個(gè)新的Swift框架，支持iOS13.0及以上操作系統(tǒng)，能簡(jiǎn)化哈希、密鑰生成和加密之類的操作。用法詳見Demo：https://github.com/zhoushejun/SJSecurity
CryptoKit 支持的算法有：
加密哈希函數(shù)：SHA256、SHA384、SHA512。
消息認(rèn)證碼算法：HMAC、SymmetricKey。
對(duì)稱加密：AES、ChaChaPoly。
非對(duì)稱加密：Curve25519、P256\P384\P521。
CryptoKit 廢棄的算法有：MD5、SHA1。
其中，筆者未用過(guò)的算法有：
SymmetricKey：生成對(duì)稱密鑰，可指定任意長(zhǎng)度。
ChaChaPoly：使用ChaCha20-Poly1305加密和密封數(shù)據(jù)。
P256\P384\P521：NIST的P-X系列橢圓曲線，支持硬件加解密。
筆者實(shí)現(xiàn)的CryptoKit支持的部分算法的用法詳見連接里的Demo：https://github.com/zhoushejun/SJSecurity
四、編碼方式
Base58編碼：是用于Bitcoin中使用的一種獨(dú)特的編碼方式，主要用于產(chǎn)生Bitcoin的錢包地址。相比Base64，Base58不使用數(shù)字"0"，字母大寫"O"，字母大寫"I"，和字母小寫"l"，以及"+"和"/"符號(hào)。設(shè)計(jì)Base58主要的目的是：避免混淆。在某些字體下，數(shù)字0和字母大寫O，以及字母大寫I和字母小寫l會(huì)非常相似。不使用"+"和"/"的原因是非字母或數(shù)字的字符串作為帳號(hào)較難被接受。沒有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，通常不會(huì)被從中間分行。大部分的軟件支持雙擊選擇整個(gè)字符串。但是這個(gè)base58的計(jì)算量比base64的計(jì)算量多了很多。因?yàn)?8不是2的整數(shù)倍，需要不斷用除法去計(jì)算。而且長(zhǎng)度也比base64稍微多了一點(diǎn)。
Base58Check編碼：是一種用在比特幣中的Base58 編碼格式，比特幣有內(nèi)置的檢查錯(cuò)誤的編碼?！靶ｒ?yàn)和”是從編碼的數(shù)據(jù)的哈希值中得到的，可以用來(lái)檢測(cè)并避免轉(zhuǎn)錄和輸入中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。使用Base58Check編碼時(shí)，解碼軟件會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)的“校驗(yàn)和”并和編碼中自帶的“校驗(yàn)和”進(jìn)行對(duì)比。二者不匹配則表明有錯(cuò)誤產(chǎn)生，那么這個(gè)Base58Check的數(shù)據(jù)就是無(wú)效的。在比特幣中，大多數(shù)需要向用戶展示的數(shù)據(jù)都使用Base58Check編碼，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，易讀而且有錯(cuò)誤檢驗(yàn)。Base58Check編碼中的版本前綴是用來(lái)創(chuàng)造易于辨別的格式，在Base58Check編碼的有效載荷的開始包含了明確的屬性。這些屬性使用戶可以輕松明確被編碼的數(shù)據(jù)的類型以及如何使用它們。
Base64編碼：Base64是網(wǎng)絡(luò)上最常見的用于傳輸8Bit字節(jié)碼的編碼方式之一，Base64就是一種基于64個(gè)可打印字符來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方法。10個(gè)數(shù)字+26大寫字母+26小寫字母+“+”+“/”。Base64不是一種加密算法，雖然編碼后的字符串看起來(lái)有點(diǎn)加密的趕腳，但它實(shí)際上是一種“二進(jìn)制到文本”的編碼方法，它能夠?qū)⒔o定的任意二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（映射）為ASCII字符串的形式，以便在只支持文本的環(huán)境中也能夠順利地傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)。采用Base64編碼具有不可讀性，需要解碼后才能閱讀。
參考資料：
MurmurHash：https://sites.google.com/site/murmurhash/
SMHasher：https://github.com/aappleby/smhasher
橢圓加密算法-百度百科：https://baike.baidu.com/item/橢圓加密算法/10305582
curve25519-donna算法實(shí)現(xiàn)：https://github.com/agl/curve25519-donna
CryptoKit加密庫(kù)：http://www.awhisper.net/2019/06/06/wwdc2019-cryptography/
CryptoKit 蘋果原生加密庫(kù)官網(wǎng)：https://developer.apple.com/documentation/cryptokit
