iOS hmac_sha1/hamc_sha256加密的正確姿勢

現在很多云API請求的參數都需要加密,如騰訊云,阿里云。當你在集成和調用API獲取的數據時,
你會發現要對參數作很多操作,像參數排序、拼接、加密等,你可能覺得為什么要搞那么繁瑣,
而且很容易出錯,而且不知道到底為什么會出錯,此時你一定會很郁悶。

為什么要加密呢,當然是為了安全了(廢話)。參閱文章

我們知道尤其是GET請求是所有參數都會放到URL中,這樣會把我們的所有信息全暴露出去,像ID,密鑰等。
這是很不安全的。

所以API接口安全要求:

  1. 防偽裝攻擊(案例:在公共網絡環境中,第三方 有意或惡意 的調用我們的接口)
  2. 防篡改攻擊(案例:在公共網絡環境中,請求頭/查詢字符串/內容 在傳輸過程被修改)
  3. 防重放攻擊(案例:在公共網絡環境中,請求被截獲,稍后被重放或多次重放)
  4. 防數據信息泄漏(案例:截獲用戶登錄請求,截獲到賬號、密碼等)

其他如加密算法的介紹有很多資料,在這不必贅述。[參閱文章]

本文主要是介紹iOS如何正確獲取加密字符串。
代碼是Swift版本,因為語法的問題,Swift上可能更無從著手。

假設參數進行排序拼接最后得到的簽名原文字符串為:

GETcvm.tencentcloudapi.com/?Action=DescribeInstances&InstanceIds.0=ins-09dx96dg&Limit=20&Nonce=11886&Offset=0&Region=ap-guangzhou&SecretId=AKIDz8krbsJ5yKBZQpn74WFkmLPx3EXAMPLE&Timestamp=1465185768&Version=2017-03-12

假設用戶的 SecretId 和 SecretKey 分別是:

  • SecretId: AKIDz8krbsJ5yKBZQpn74WFkmLPx3EXAMPLE
  • SecretKey: Gu5t9xGARNpq86cd98joQYCN3EXAMPLE

獲取hmac-sha1加密字符串(一)

func HMAC_Sign(algorithm: CCHmacAlgorithm, keyString: String, dataString: String) -> String {
    if algorithm != kCCHmacAlgSHA1 && algorithm != kCCHmacAlgSHA256 {
        print("Unsupport algorithm.")
        return ""
    }
    
    let cKeyString = keyString.cString(using: .utf8)
    let cDataString = dataString.cString(using: .utf8)
    
    let len = algorithm == CCHmacAlgorithm(kCCHmacAlgSHA1) ? CC_SHA1_DIGEST_LENGTH : CC_SHA256_DIGEST_LENGTH
    
    var cHMAC = [UInt8](repeating: 0, count: Int(len))
    CCHmac(algorithm, cKeyString, keyString.count, cDataString, dataString.count, &cHMAC)
    
    /// 結果十六進制數據Base64編碼
    var hexString = ""
    for byte in cHMAC {
        hexString += String(format: "%02x", byte)
    }

    //let data = Data(bytes: hexString.cString(using: .utf8)!, count: hexString.count)
    let data = hexString.data(using: .utf8)!
    let base64String = data.base64EncodedString()
    
    return base64String
}

注意:該方法是將加密結果轉成了十六進制字符串了(這時候可以直接print),然后再進行Base64編碼
結果

hexString = "12588ff585b7a56dbc169b047645edffe59c19e2"
base64String = "MTI1ODhmZjU4NWI3YTU2ZGJjMTY5YjA0NzY0NWVkZmZlNTljMTllMg=="

獲取hmac-sha1加密字符串(二)

你可能會發現,有時候(一)中的結果和API提供的示例結果不同,當然這樣加密,然后拿去請求肯定會返回錯誤提示,如:簽名錯誤,
而不是請求的數據。然后各種嘗試都不對,這時候你應該很郁悶,怎么會不對呢。因為API可能要的是將hmac結果二進制數據base64編碼的結果
正解如下:

func HMAC_Sign(algorithm: CCHmacAlgorithm, keyString: String, dataString: String) -> String {
    if algorithm != kCCHmacAlgSHA1 && algorithm != kCCHmacAlgSHA256 {
        print("Unsupport algorithm.")
        return ""
    }
    
    let cKeyString = keyString.cString(using: .utf8)
    let cDataString = dataString.cString(using: .utf8)
    
    let len = algorithm == CCHmacAlgorithm(kCCHmacAlgSHA1) ? CC_SHA1_DIGEST_LENGTH : CC_SHA256_DIGEST_LENGTH
    
    var cHMAC = [UInt8](repeating: 0, count: Int(len))
    CCHmac(algorithm, cKeyString, keyString.count, cDataString, dataString.count, &cHMAC)
    
    /// 原結果二進制數據Base64編碼
    //let data = Data(bytesNoCopy: &cHMAC, count: Int(len), deallocator: Data.Deallocator.none)
    let data = Data(bytes: &cHMAC, count: Int(len))
    let base64String = base64Data.base64EncodedString()
    
    return base64String
}

是的,直接將cHMAC(UInt8數組)包裝成Data(cHMAC也是二進制數據,只是沒法直接使用),
然后Base64編碼即可。這就是所謂的將hmac加密結果二進制數據Base64編碼的結果

cHMAC = [18, 88, 143, 245, 133, 183, 165, 109, 188, 22, 155, 4, 118, 69, 237, 255, 229, 156, 25, 226 ...]
data = (UnsafeRawPointer)[18, 88, 143, 245, 133, 183, 165, 109, 188, 22, 155, 4, 118, 69, 237, 255, 229, 156, 25, 226 ...]
base64String = "EliP9YW3pW28FpsEdkXt/+WcGeI="

獲取hmac-sha1加密字符串(三)

(一)和(二)正常情況是沒問題的,但是如果要簽名的字符串中包含像中文這類的字符,加密的結果其實是有問題的。所以最好這樣來加密:

private func HMAC_Sign(algorithm: CCHmacAlgorithm, keyString: String, dataString: String) -> String {
        if algorithm != kCCHmacAlgSHA1 && algorithm != kCCHmacAlgSHA256 {
            print("Unsupport algorithm.")
            return ""
        }
        
        let keyData = keyString.data(using: .utf8)! as NSData
        let strData = dataString.data(using: .utf8)! as NSData
        let len = algorithm == CCHmacAlgorithm(kCCHmacAlgSHA1) ? CC_SHA1_DIGEST_LENGTH : CC_SHA256_DIGEST_LENGTH
        var cHMAC = [UInt8](repeating: 0, count: Int(len))
        
        CCHmac(algorithm, keyData.bytes, keyData.count, strData.bytes, strData.count, &cHMAC)
        
        let data = Data(bytes: &cHMAC, count: Int(len))
        let base64String = base64Data.base64EncodedString()
        return base64String
    }

其他算法(如:Hmac_sha256,CC_SHA1, CC_MD5)也一樣

附:

CCHmac(algorithm, cKeyString, keyString.count, cDataString, dataString.count, &cHMAC)

等價于:

var context = CCHmacContext()
CCHmacInit(&context, algorithm, cKeyString, keyString.count)
CCHmacUpdate(&context, cDataString, dataString.count)
CCHmacFinal(&context, &cHMAC)

更多詳情:=> Demo

轉載備注:原文鏈接
個人博客:Jorn丶Wu

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