[Swift通天遁地]七、数据与安全，20快速实现MD5/Poly1305/Aes/BlowFish/Chacha/Rabbit
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本文将演示如何使用第三方类库，快速实现多种的加密算法。
首先确保已经安装了所需的第三方类库，点击查看配置文件。
1 platform :ios, '8.0' 2 use_frameworks! 3 4 target 'DemoApp' do 5 source 'https://github.com/CocoaPods/Specs.git' 6 pod 'CryptoSwift', :git => "https://github.com/krzyzanowskim/CryptoSwift", :branch => "master" 7 end
根据配置文件的相关设置，安装第三方类库。
安装完成之后，点击【DemoApp.xcworkspace】打开项目。
在左侧的项目导航区，打开试图控制器的代码文件【ViewController.swift】
现在开始编写代码，依次使用多个加密算法，对字符串进行加密。
import UIKit
//在当前的类文件中，引入已经安装的第三方类库
import CryptoSwift
class ViewController: UIViewController {
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
//MD5加密
testMD5()
//SHA（安全散列）加密算法
testSHA()
//Poly1305算法常用于验证数据的完整性和真实性
testPoly1305()
//AES高级加密标准算法
aesTest()
//演示河豚加密和解密算法
blowfishTests()
//河豚加密和解密算法
blowfishTests()
//来自Google的加密算法，是性能不强的设备上，使用最佳的算法。
chaCha20Tests()
//如何在字符串类型和8位无符号整形数组之间进行相互转换
stringAndUInt8Array()
//兔子加密算法，流加密算法。
rabbitTests()
}
//添加一个方法 ，用来演示MD5加密算法
func testMD5()
{
//通过调用字符串对象的扩展方法，对字符串进行加密。
//并在控制台输出密文
print("MD5:"+"Strengthen".md5())
//对字符串进行加密，
//无论字符串的长度是多少，加密后的密文长度都是固定的。
print("MD5:"+"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789".md5())
//初始化一个8位无符号整数类型的数组对象。
let data = [0x31, 0x32, 0x33] as Array<UInt8>
//通过调用摘要的类方法，对数组进行加密，
//并在控制台输出密文。
print("MD5:\(Digest.md5(data))")
}
//添加一个方法 ，用来演示SHA（安全散列）加密算法
//随着加密算法版本的增加，密文的长度也在增长，解密的难度也在增加。
func testSHA()
{
//通过调用第一版算法对象的计算方法，将制定的内容进行加密，
//并存储在一个常量中。第一版的算法已经被Google破解。
let sha1 = SHA1().calculate(for: Array<UInt8>(hex: "CoolKeTang")).toHexString()
//在控制台输出密文。
print("SHA1:\(sha1)")
//通过调用第二版算法对象的计算方法，将制定的内容进行加密，
//并存储在一个常量中。
let sha2 = SHA2(variant: .sha224).calculate(for: Array<UInt8>(hex: "CoolKeTang")).toHexString()
//在控制台输出密文。
print("SHA2:\(sha2)")
//通过调用第三版算法对象的计算方法，将制定的内容进行加密，
//并存储在一个常量中。
let sha3 = SHA3(variant: .sha512).calculate(for: Array<UInt8>(hex: "CoolKeTang")).toHexString()
//在控制台输出密文。
print("SHA2:\(sha3)")
}
//添加一个方法 ，Poly1305算法常用于验证数据的完整性和真实性
func testPoly1305()
{
//初始化一个8位无符号整形的数组对象，作为加密的密钥。
let key: Array<UInt8> = [0xdd, 0xde, 0xdf, 0xe0, 0xe1, 0xe2, 0xe3, 0xe4, 0xe5, 0xe6, 0xe7, 0xe8, 0xe9, 0xea, 0xeb, 0xec, 0xed, 0xee, 0xef, 0xf0, 0xf1, 0xf2, 0xf3, 0xf4, 0xf5, 0xf6, 0xf7, 0xf8, 0xf9, 0xfa, 0xfb, 0xfc]
//初始化一个8位无符号整形的数组对象。作为待加密的内容。
let msg: Array<UInt8> = [0x79, 0x7a, 0x7b, 0x7c, 0x7d, 0x7e, 0x7f, 0x80, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87, 0x88, 0x89, 0x8a, 0x8b, 0x8c, 0x8d, 0x8e, 0x8f, 0x90, 0x91, 0x92, 0x93, 0x94, 0x95, 0x96, 0x97, 0x98, 0x99, 0x9a, 0x9b, 0x9c, 0x9d, 0x9e, 0x9f, 0xa0, 0xa1, 0xa2, 0xa3, 0xa4, 0xa5, 0xa6, 0xa7, 0xa8, 0xa9, 0xaa, 0xab, 0xac, 0xad, 0xae, 0xaf, 0xb0, 0xb1, 0xb2, 0xb3, 0xb4, 0xb5, 0xb6, 0xb7, 0xb8, 0xb9, 0xba, 0xbb, 0xbc, 0xbd, 0xbe, 0xbf, 0xc0, 0xc1]
//初始化第三个数组对象，作为正确的验证代码。
let expectedMac: Array<UInt8> = [0xdd, 0xb9, 0xda, 0x7d, 0xdd, 0x5e, 0x52, 0x79, 0x27, 0x30, 0xed, 0x5c, 0xda, 0x5f, 0x90, 0xa4]
//计算消息的身份验证代码
let mac = try! Poly1305(key: key).authenticate(msg)
//在控制台输出y消息身份验证代码
print("mac:\(mac)")
//测试消息身份代码，是否和正确的验证代码相同，
//如果不相同，则输出信息被破坏，或被植入恶意内容提示。
if mac != expectedMac
{
print("Invalid authentication result")
}
//将8位无符号整形的数组对象，转换成数据类型。
let msgData = Data(bytes: msg)
//通过消息对象的扩展方法，
//同样可以计算消息的身份验证代码。
let mac2 = try! msgData.authenticate(with: Poly1305(key: key))
//在控制台输出消息验证代码。
print("mac2:\(mac2)")
//使用相同的方式，测试消息身份验证代码，
//是否和正确的验证代码相同，
if mac2 != Data(bytes: expectedMac)
{
//如果不相同则输出信息，如果不相同则输出信息有可能被破坏的提示
print("Invalid authentication result")
}
}
//添加一个方法 ，AES高级加密标准算法。
//这是美帝政府采用的一种区块加密标准，
//可以使用128、192和256位的加密密钥。
func aesTest()
{
//初始化一个8位无符号整形的数组对象，作为待加密的输入数据。
let input = Array("123456".utf8)
//初始化另一个8位无符号整形的数组对象，作为加密的密钥。
let key = "679fb1ddf7d81bee"
//let key = Array("2021cakjpVPy6KlvmHiLO49dICXo7WMnsNJw".utf8)
//let input: Array<UInt8> = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
//let key: Array<UInt8> = [0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00]
//生成一个初始化向量，用来增加加密算法的强度。
let iv = "kdf67398DF7383fd"
//通过一个异常捕捉语句，用来执行加密操作。
do
{
//对输入数据进行加密，并使用一个常量存储密文。
let encrypted = try AES(key: key, iv: iv, padding: .noPadding).encrypt(input)
//对密文进行解密操作，使用一个常量存储解密后的内容。
let decrypted = try AES(key: key, iv: iv, padding: .noPadding).decrypt(encrypted)
//在控制台输出密文和解密后的内容。
print("encrypted:\(encrypted)")
print("decrypted:\(decrypted)")
}
catch
{
print(error)
}
}
//添加一个方法 ，演示河豚加密和解密算法。
//自从32位处理器诞生后，该算法在加密速度上，就超越了3DES加密算法。引起关注。
func blowfishTests()
{
//这是一种对成的加密算法，每次加密一个64位分组，
//使用32位至448位对可变长度的密钥。
//加密过程分为两个阶段：密钥预处理、信息加密。
let key = Array<UInt8>.init(hex: "0123456789ABCDEFF0E1D2C3B4A59687")
//同样使用到初始化向量，用来增加加密算法的强度。
let iv = Array<UInt8>.init(hex: "FEDCBA9876543210")
//初始化一个8位无符号整形的数组对象，
//作为待加密的输入数据。
let input = Array<UInt8>.init(hex: "37363534333231204E6F77206973207468652074696D6520666F722000")
//通过一个异常捕捉语句，用来执行加密操作。
do
{
//初始化一个加密对象
let cipher = try Blowfish(key: key, blockMode: CBC(iv: iv), padding: .pkcs7)
//使用加密对象，对输入的数据进行加密，并使用一个常量存储密文
let ciphertext = try cipher.encrypt(input)
//将密文进行解密，同样使用一个常量存储解密后的内容。
let plaintext = try cipher.decrypt(ciphertext)
//在控制台输出密文和解密后的内容。
print("ciphertext:\(ciphertext)")
print("plaintext:\(plaintext)")
//如果解密后的内容和输入的内容不同
if(plaintext != input)
{
//则在控制台输出操作失败的提示信息
print("Invalid result.")
}
}
catch
{
print(error)
}
}
//添加一个方法 ，来自Google的加密算法，
//这是谷歌开发的一款更快更强大的加密算法。
//是性能不强的设备上，使用最佳的算法。
func chaCha20Tests()
{
//初始化一个8位无符号整形的数组对象。作为加密的密钥。
let key : Array<UInt8> = [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]
//创建一个初始化向量，用来增加加密算法的强度。
let iv : Array<UInt8> = [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]
//初始化一个字符串常量
let expectedHex = "76B8E0ADA0F13D90405D6AE55386BD28BDD219B8A08DED1AA836EFCC8B770DC7DA41597C5157488D7724E03FB8D84A376A43B8F41518A11CC387B669B2EE6586"
//创建一个长度位字符串长度一半的，8位无符号整形的数组对象，其内容都是数字0。
let message = Array<UInt8>(repeating: 0, count: (expectedHex.count / 2))
//添加一个异常捕捉语句，用来执行加密和解密的操作。
do
{
//通过加密对象，使用指定的密钥，对数据进行加密。
//并使用一个常量存储密文
let encrypted = try ChaCha20(key: key, iv: iv).encrypt(message)
//使用指定的密钥，对数据进行解密。
//并使用一个常量存储密文。
let decrypted = try ChaCha20(key: key, iv: iv).decrypt(encrypted)
//依次在控制台输出密文和解密后的内容。
print("encrypted:\(encrypted)")
print("decrypted:\(decrypted)")
//如果解密后的内容和输入的内容不同
if (message != decrypted)
{
//则在控制台输出操作失败的提示信息
print("ChaCha20 decryption failed")
}
}
catch
{
print(error)
}
}
//添加一个方法
//上方进行加密解密的内容，都是8位无符号整形的数组对象，
//通过这个方法，如何在字符串类型和8位无符号整形数组之间进行相互转换。
func stringAndUInt8Array()
{
//通过调用数组对象的初始化方法，
//即可将字符串对象，转换成8位无符号整形数组。
let uInt8Array = Array("https://www.cnblogs.com/strengthen/".utf8)
//在控制台输出转换后的结果
print("uInt8Array:\(uInt8Array)")
//通过字符串类型的初始化方法，
//将一个8位无符号整形数组，转换成指定编码格式的字符串对象。
let string = String(bytes: uInt8Array, encoding: .utf8)
//在控制台c输出转换后的结果
print("string:\(String(describing: string))")
}
//添加一个方法 ，兔子加密算法。
//该算法的密钥长度位128，最大加密消息的长度位16字节。
//这是目前加密解密速度都比较高效的流加密算法。
func rabbitTests()
{
//初始化一个8位无符号整形的数组对象，作为加密的密钥。
let key : Array<UInt8> = [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]
//创建用于加密的内容
let url = "https://www.cnblogs.com/strengthen/"
//并将内容转换成8位无符号的整形数组。
let message = Array(url.utf8)
//初始化一个兔子加密对象
let rabbit = try! Rabbit(key: key)
//通过加密对象，使用指定的密钥，进行数据的加密，
//并使用一个常量存储密文。
let cipherText = try! rabbit.encrypt(message)
//使用指定的密钥，对密文进行解密，
//并使用一个常量存储解密后的内容。
let decrypted = try! rabbit.decrypt(cipherText)
//将解密后的内容，恢复为字符串的类型。
let plainText = String(bytes: decrypted, encoding: .utf8)
//在控制台输出密文和解密后的内容。
print("cipherText:\(cipherText)")
print("plainText:\(String(describing: plainText))")
//如果解密后的内容和输入的内容不同
if url != plainText
{
//则在控制台输出操作失败的提示信息
print("Rabbit decryption failed")
}
}
override func didReceiveMemoryWarning() {
super.didReceiveMemoryWarning()
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
}