IRCrypto 0.9.7

您希望将以下命令添加到Podfile中，就像这样：pod 'IRCrypto', '~> 0.9'

target 'MyApp' do
  pod 'IRCrypto', '~> 0.9'
end

然后在终端内或从CocoaPods.app中运行pod install。

或者为了测试运行，运行以下命令

pod try IRCrypto

IRCrypto 0.9.7

由
Ivan E. Rodriguez
ivRodriguezCA

IRCrypto - iOS 加密库

警告：我不是密码学家，这个库没有被加密专家评审（可能永远不会），自行承担风险使用

概述

IRCrypto旨在提供以下功能

基于字符串的加密密钥推导（使用PBKDF2，迭代10,000次）
对称AES密钥生成（128位，256位，512位）
非对称RSA密钥生成（1024位，2048位和4096位）
非对称EC密钥生成（256位，384位和521位）(阅读更多)
数据哈希（使用SHA256）
数据签名（使用HMAC - SHA256 + 256位密钥）
对称加密（AES CBC模式）
非对称加密（RSA）
使用AES CBC模式和HMAC的加密签名方案进行认证加密[RNCryptor数据格式v3]
使用认证加密的公钥加密（RSA + AES CBC模式和HMAC）[RNCryptor数据格式v3]

您还可以

将生成的密钥（AES、RSA、EC）保存在密钥链中，并使用TouchID和/或用户生成的密码进行保护
生成用于签名数据的非对称密钥对（RSA），其中私钥将不会被返回，仅用于直接从Secure Enclave进行签名

版本

0.9.7

导入

框架

克隆仓库

$ git clone https://github.com/ivRodriguezCA/IRCrypto

将IRCrypto项目拖放到您的项目中，或
选择构建框架方案并构建项目（⌘ + b），这将生成一个IRCrypto.framework框架，位于您的桌面目录中。

使用方法

创建一个IRCrypto实例并使用选项进行配置（有关选项的更多信息，请参阅IRPublicConstants头文件）。当你使用默认选项时，IRCrypto将生成一对RSA密钥（2048位），一个AES密钥（256位），一个用于签名的RSA密钥对（私钥将永远不会离开安全区域）和一个HMAC密钥（256位）。所有这些密钥都将使用TouchID保护保存在密钥chain中。（注意：如果设备不支持TouchID，则需要应用密码来保护这些密钥。在创建您的IRCrypto实例时使用kIRAppPasswordKey选项密钥。）

对于默认选项

- (void)someMethod {
    IRCrypto *crypto = [IRCrypto new];
}

当设备不支持TouchID时

- (BOOL)supportsTouchID {
    LAContext *context = [LAContext new];
    NSError *error = nil;

    return [context canEvaluatePolicy:LAPolicyDeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics error:&error];
}
- (void)someMethod {
  kIRKeyProtection protection = [self supportsTouchID] ? kIRKeyProtectionTouchID : kIRKeyProtectionPassword;
  NSDictionary *options = @{
                              kIRAsymmetricEncryptionProtectionKey:@(protection),
                              kIRSymmetricEncryptionProtectionKey:@(protection),
                              kIRHMACProtectionKey:@(protection),
                              kIRAppPasswordKey: @"my-secret-password"
                            };
  IRCrypto *crypto = [[IRCrypto alloc] initWithOptions:options];
}

仅使用自己的密钥（或密码）通过IRCrypto进行加密和解密

- (void)someMethod {
    IRCrypto *crypto = [[IRCrypto alloc] initWithOptions:@{kIREncryptionOptionsKey:@(kEncryptionOptionsNone)}];
}

生成加密密钥

IRCrypto可以帮助你生成安全的AES和HMAC密钥，还可以从密码中导出安全的AES密钥。

生成256位AES密钥

- (void)generateAESKey {
  IRCrypto *crypto = ...
  NSData *aesKey = [crypto randomAESEncryptionKeyOfLength:32];
  //Encrypt using `aesKey`
}

生成256位HMAC密钥

- (void)generateHMACKey {
  IRCrypto *crypto = ...
  NSData *hmacKey = [crypto randomHMACKeyOfLength:32];
  //Use `hmacKey`
}

从密码中导出256位AES密钥

- (void)generateAESKeyFromPassword {
  NSString *password = ...
  IRCrypto *crypto = [IRCrypto new];
  [crypto keyFromPassword:password
                 ofLength:32
               completion:^(NSData * _Nonnull aesKey, NSData * _Nonnull salt) {
                     // Use the aesKey
               }];
}

加密和解密

加密应提供机密性和完整性，这就是我们为什么需要使用类似于认证加密与关联数据（AEAD）的方案。IRCrypto使用高级加密标准 (AES)在加密块链（CBC）模式下进行机密性加密，使用基于散列的消息认证码（HMAC）进行完整性认证。IRCrypto使用RNCryptor文件格式v3来封装标题、密文和MAC。

AEAD加密

如果使用默认选项，您可以简单地使用带有明文数据的aeEncryptData:completion:failure:方法。您不需要保存IV，因为它是RNCryptor数据格式的一部分。

- (void)someAuthenticatedEncryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *plaintext = ...
    [crypto aeEncryptData:plaintext
               completion:^(NSData *cipherData, NSData *iv, NSData *encryptionSalt, NSData *hmacSalt) {
                  // encryptionSalt and hmacSalt will be nil
                  // iv is returned but could be ignored
                  // Do something cipherData
               } 
               failure:^(NSError *error) {
                  // Handle error
               }
    ];
}

您还可以使用aeEncryptData:symmetricKey:hmacKey:completion:failure:方法使用自己的密钥进行加密（建议使用2个不同的密钥，一个用于AES，一个用于HMAC）。您不需要保存IV，因为它是RNCryptor数据格式的一部分。

- (void)someAuthenticatedEncryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *plaintext = ...
    NSData *aesKey = ... // This should be a 256 bit random key
    NSData *hmacKey = ... // This should be a 256 bit random key
    [crypto aeEncryptData:plaintext
             symmetricKey:aesKey
                  hmacKey:hmacKey
               completion:^(NSData *cipherData, NSData *iv, NSData *encryptionSalt, NSData *hmacSalt) {
                  // encryptionSalt and hmacSalt will be nil
                  // iv is returned but could be ignored
                  // Do something cipherData
               } 
               failure:^(NSError *error) {
                  // Handle error
               }
    ];
}

如果您不想生成随机密钥，则可以使用aeEncryptData:password:completion:failure:方法使用简单的文本密码进行加密。您不需要保存encryptionSalt和hmacSalt，因为它们是RNCryptor数据格式的一部分。

- (void)someAuthenticatedEncryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *plaintext = ...
    NSString *password = ... // This can be a string of any length
    [crypto aeEncryptData:plaintext
                 password:password
               completion:^(NSData *cipherData, NSData *iv, NSData *encryptionSalt, NSData *hmacSalt) {
                  // iv, encryptionSalt and hmacSalt are returned but could be ignored
                  // Do something with cipherData *and* encryptionSalt *and* hmacSalt
               } 
               failure:^(NSError *error) {
                  // Handle error
               }
    ];
}

AEAD解密

由于IRCryptor使用了RNCryptor文件格式，大部分解密所需的信息都已经包含在其中，IRCryptor只需要相应的解密密钥，这样就简化了保存IV和Salt的烦恼。

如果您使用默认选项，您只需使用您的密文调用aeDecryptData:completion:failure:方法即可。

- (void)someAuthenticatedDecryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *ciphertext = ...
    [crypto aeDecryptData:ciphertext
               completion:^(NSData *decryptedData) {
                  // Do something with decryptedData
               } 
               failure:^(NSError *error) {
                  // Handle error
               }
    ];
}

使用自己的密钥使用aeDecryptData:symmetricKey:hmacKey:completion:failure:方法解密

- (void)someAuthenticatedDecryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *ciphertext = ...
    NSData *aesKey = ... // This should be a 256 bit random key
    NSData *hmacKey = ... // This should be a 256 bit random key
    [crypto aeDecryptData:ciphertext
             symmetricKey:aesKey
                  hmacKey:hmacKey
               completion:^(NSData *decryptedData) {
                  // Do something with decryptedData
               } 
               failure:^(NSError *error) {
                  // Handle error
               }
    ];
}

当然，您也可以使用密码通过aeDecryptData:password:completion:failure:方法解密

- (void)someAuthenticatedDecryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *ciphertext = ...
    NSString *password = ... // This can be a string of any length
    [crypto aeDecryptData:ciphertext
                 password:password
               completion:^(NSData *decryptedData) {
                  // Do something with decryptedData
               } 
               failure:^(NSError *error) {
                  // Handle error
               }
    ];
}

IRCrypto还提供了使用CBC模式下AES进行简单加密和解密的方法。请注意，这些方法提供机密性，但无法抵抗主动攻击。此外，在采用此方法时，您需要记住保存相应的IV和Salt。

对称加密

如果您使用默认选项，可以直接使用您的明文数据调用encryptData:completion:failure:方法（记得保存返回的IV用于解密）。

- (void)someEncryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *plaintext = ...
    [crypto encryptData:plaintext
             completion:^(NSData *cipherData, NSData *iv, NSData *salt) {
                // Salt will be nil
                // Do something with iv and cipherData
             } 
             failure:^(NSError *error) {
                // Handle error
             }
    ];
}

您还可以使用自己的密钥通过encryptData:withKey:completion:failure:方法进行加密。

- (void)someEncryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *plaintext = ...
    NSData *key = ... // This should be a 256 bit random key
    [crypto encryptData:plaintext
                withKey:key
             completion:^(NSData *cipherData, NSData *iv, NSData *salt) {
                // Salt will be nil
                // Do something with iv and cipherData
             } 
             failure:^(NSError *error) {
                // Handle error
             }
    ];
}

与AEAD类似，如果您不想生成随机密钥，可以使用encryptData:withPassword:completion:failure:方法通过简单的文本密码进行加密（注意，在这种情况下，您还需要保存salt用于解密）。

- (void)someEncryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *plaintext = ...
    NSString *password = ... // This can be a string of any length
    [crypto encryptData:plaintext
           withPassword:password
             completion:^(NSData *cipherData, NSData *iv, NSData *salt) {
                // Note that salt will *not* be nil
                // Do something with iv, cipherData *and* salt
             } 
             failure:^(NSError *error) {
                // Handle error
             }
    ];
}

对称解密

如果您使用默认选项，可以简单调用decryptData:iv:completion:failure:方法，传入您的密文和解密时返回的iv。

- (void)someDecryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *ciphertext = ...
    NSData *iv = ... // The iv returned after encryption
    [crypto decryptData:ciphertext
                     iv:iv
             completion:^(NSData *decryptedData) {
                // Do something with decryptedData
             } 
             failure:^(NSError *error) {
                // Handle error
             }
    ];
}

使用您自己的密钥通过decryptData:withKey:iv:completion:failure:方法进行解密。

- (void)someDecryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *ciphertext = ...
    NSData *key = ... // This should be a 256 bit random key
    NSData *iv = ... // The iv returned after encryption
    [crypto decryptData:ciphertext
                withKey:key
                    iv:iv
             completion:^(NSData *decryptedData) {
                // Do something with decryptedData
             } 
             failure:^(NSError *error) {
                // Handle error
             }
    ];
}

使用密码通过decryptData:withPassword:iv:salt:completion:failure:方法进行解密。

- (void)someDecryptionMethod {
    IRCrypto *crypto = ...
    NSData *ciphertext = ...
    NSString *password = ... // This can be a string of any length
    NSData *iv = ... // The iv returned after encryption
    NSData *salt = ... // The salt returned after encryption
    [crypto decryptData:ciphertext
           withPassword:password
                     iv:iv
                   salt:salt
             completion:^(NSData *decryptedData) {
                // Do something with decryptedData
             } 
             failure:^(NSError *error) {
                // Handle error
             }
    ];
}

哈希和数据完整性

IRCrypto可以帮助您使用HMAC-SHA256和SHA256哈希摘要添加数据完整性。

使用HMAC进行数据完整性校验

- (void)hmacData {
  IRCrypto *crypto = ...
  NSData *data = ...
  [crypto hmacData:data
        completion:^(NSData * _Nonnull hmacData) {
          //Use HMAC data
        }
        failure:^(NSError * _Nonnull error) {
          //Use error
        }];
}

使用自定义密钥的HMAC进行数据完整性校验

- (void)hmacDataWithCustomKey {
  IRCrypto *crypto = ...
  NSData *hmacKey = ...
  NSData *data = ...
  [crypto hmacData:data
           withKey:hmacKey
        completion:^(NSData * _Nonnull hmacData) {
          //Use HMAC data
        }
        failure:^(NSError * _Nonnull error) {
          //Use error
        }];
}

使用SHA256哈希数据

- (void)hashData {
  IRCrypto *crypto = ...
  NSData *data = ...
  NSData *digest = [crypto hashData:data]; //Use SHA256 digest
}

测试

测试是用Objective-C编写的，使用XCTest框架，选择IRCrypto方案，并按⌘ + u。

开发

想要贡献？太好了！

再次强调，这是一个学习实验，如果你发现问题或想添加更多功能，我非常乐意合并你的pull requests :)。

待办事项

邀请一些加密专家来看看这段代码。
错误处理
为密钥大小添加RSA和EC密钥对枚举（目前RSA为2048，EC为256）。
增量对称加密
添加文档
向IRCrypto添加数据签名功能
完成公开密钥功能导出
添加CHANGES文件
实现带认证加密的公钥加密

为什么？

在任意加密课程中，您首先要学习的是：绝对不要实施自己的加密，尽管我在尽可能地正确使用加密并采用所有最佳实践，这个库中可能也有一些问题。那为什么我会创建这个库呢？简短的答案是：我想学习。虽然这个库目前不打算用于实际应用中（也许在将来？），在实施它的过程中我学到了很多，我不仅理解了这些密码学概念的原理，还想通过实际代码来实验这些概念。话虽如此，如果你找到任何问题，请告诉我，我会修复它们，我们可以共同从中学习。

许可

MIT许可（MIT）版权（c）2016伊万·罗德里格斯