MD5的坑

   MD5 這種加密算法應該屬于每天都要被用到的東西,然而,iOS 只提供了這個方法給我們使用。

extern unsigned char *CC_MD5(const void *data, CC_LONG len, unsigned char *md)

   于是,在這個方法下面 我發現了各種坑 
    先開看看 NSString 的 MD5 Category:

import "NSString+Md5.h"

import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>

@implementation NSString (Md5)

  • (NSString *)md5String
    {
    const char *str = [(NSString *)self UTF8String];

    unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH] = {0};
    CC_MD5(str, (CC_LONG)strlen(str), result);

    NSMutableString *ret = [NSMutableString string];

    for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
    [ret appendFormat:@"%02x", result[i]];
    }

    return ret;
    }

@end

   對于 NSData 的一個 Category:

import "NSData+Md5.h"

import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>

@implementation NSData (Md5)

  • (NSString *)md5String
    {
    const char *str = [self bytes];
    unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    CC_MD5(str, (CC_LONG)self.length, result);

    NSMutableString *hash = [NSMutableString string];
    for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
    [hash appendFormat:@"%02X", result[i]];
    }

    return [hash lowercaseString];
    }

@end

   粗略一看 也許這2個 Category 只是 NSString 和 NSData 的區別,本質區別并不大。但是 。。你注意到了嗎?對于 NSString 在使用 CC_MD5 函數的時候,傳入的參數是 strlen(str),對于 NSData 傳入的參數是 self.length,一個使用了 C 的方法,一個使用了 Objective-C 的方法。這是一個大坑。。如果稍不注意就會掛。。而且。。根本查不到問題的所在。。 Why? 
   讓我們先看看 NSString,由于 CC_MD5 是一個 C 的函數,但是 在使用 NSString 的時候,NSString 的 length 函數對字符轉義進行過了處理,對于普通的字符并沒有太大的區別,但是 遇到中文的時候就要跪了,讓我們看看下面的例子
NSString *test = @"我";
NSLog(@"%lu",(unsigned long)test.length);

const char *cTest = [test UTF8String];
NSLog(@"%lu",strlen(cTest));

   前者輸出了 1 后者輸出了 3, 這其實是很正常的現象,因為一個中文占了3個字節,蘋果對 length 進行了處理,所以,在使用 length 的時候,你獲取到的漢字的長度是1,讓我們在看看這個例子:
NSLog(@"%c",[test characterAtIndex:0]);
NSLog(@"%@",[test substringWithRange:NSMakeRange(0, 1)]);

   相信很多人也都踩過這個坑 蘋果文檔中還特意聲明 Use with rangeOfComposedCharacterSequencesForRange: to avoid breaking up composed characters , 使用這個方法可以避免字符串被中間切斷,也就是在上面兩個NSLog中,前者輸入了亂碼,后者輸出了漢字“我”. 
   好了,這個坑的解釋基本就到這里了,在使用 NSString 的時候,因為 CC_MD5 是一個C函數,而 NSString 提供的 length 函數被處理過后,漢字或者一些其他鬼字符的長度和 strlen 計算出來的不一樣了,于是導致了這樣一個大坑。 
   接下來,我們看看 NSData,在 NSData 中,我們計算 CC_MD5 的時候,傳入的長度是 self.length,而不再是 strlen() 計算出來的, 讓我們看看下面的例子:
NSString *test = @"aaa\0bbb";
NSLog(@"%lu",(unsigned long)test.length);

const char *cTest = [test UTF8String];
NSLog(@"%lu",strlen(cTest));

   前者輸出了7 后者只輸出了3,原因是 char 的數組在遇到'\0'的時候,認為這個字符串已經結束了,因此 將不在對 bbb 做處理了,而用 strlen 計算出來的長度只有3了。到這里 你甚至可能會和我一樣疑惑,按照這樣的說法,上述用 NSString 傳入計算 MD5 的長度正確嗎?我只能說 幸運的是在正常的 NSString 中 我們不會出現'\0'這樣的變態字符,除非是你自己刻意去拼出一個這樣的字符. 
   接下來該回到 NSData 了,會用 NSData 去計算 MD5 通常是通過文件或者音頻、圖片等轉化過來的,因此,在 data 中什么都有可能出現,如果我沒有記錯的話,字符'\0'被轉化成二進制應該是 0000 00000之類的東西,這時候,如果你的 NSData 是通過壓縮或者其他方式得到的,就很有可能出現一個這樣的二進制 .....0000......(意思就是 二進制的一串中包含了一些特殊的字符,相當于轉化成String被識別成了'\0'),于是 這時候,你再用strlen計算,就只會計算.....0000這么多了,后面的就完全忽略了,于是 這樣一個潛在的bug就出現了。 舉個例子來說:我們分別利用 NSString 和將 String 轉化為 NSData 的字符串@“aaa”去計算各自的 MD5

NSString *test = @"aaa";
NSLog(@"%@",[test md5StringStr]);
NSData *data = [test dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@",[data md5String]);

   計算出來的結果一樣 都是 47bce5c74f589f4867dbd57e9ca9f808 
   但是 當我們把字符串改成@"aaa\0bbb" ('\0')起到了決定性的因素
NSString *test = @"aaa\0bbb";
NSLog(@"%@",[test md5StringStr]);
NSData *data = [test dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@",[data md5String]);

   在看看結果 NSString 算出來的是 47bce5c74f589f4867dbd57e9ca9f808(和上面的一樣), 但是 NSData 算出來的是 ea21d344ad21e7cc63e5d4480f76dc83,這時候 你看出區別了把,兩個不同的字符串,用NSString 那個 Category 方法算出來的結果是一樣的,但是 用N SData 那個 Category 算出來卻有了明顯的區別,到底哪個正確,你應該可以自己判斷了把。 
   在正常的情況下,我們習慣于去寫 NSString 那個 Category 的 MD5,因為在正常的情況下,用它計算出來的結果都是正確的,但是 如果你自己去拼接一種帶有'\0'的特殊字符串,那么這樣計算出來的 MD5 結果就出現了問題;另外,由于 NSData 通常是由你的圖片或者音頻等轉化過來的,所以 你使用NSData計算MD5帶入的二進制很有可能直接包含了'\0'等變態字符,這時候,使用NSData的length方法可以有效的避免這個問題。 
   所以,在我看來最安全的 MD5 計算方法應該是將 NSString 轉化為 NSData,然后通過 NSData 去計算,代碼如下(還是2個 Category): 

//NSData 的 MD5 方法不變

import "NSData+Md5.h"

import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>

@implementation NSData (Md5)

  • (NSString *)md5String
    {
    const char *str = [self bytes];
    unsigned char result[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    CC_MD5(str, (CC_LONG)self.length, result);

    NSMutableString *hash = [NSMutableString string];
    for (int i = 0; i < CC_MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
    [hash appendFormat:@"%02X", result[i]];
    }

    return [hash lowercaseString];
    }

@end

//NSString 的 MD5 轉化為 NSData,通過 NSData 的 MD5 計算返回結果

import "NSString+Md5.h"

import "NSData+Md5.h"

@implementation NSString (Md5)

  • (NSString *)md5String
    {
    NSData *data = [self dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    return [data md5String];
    }

@end

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