使用Objective C在iOS中使用公钥加密或签名字符串

Question

我有一个私钥。 以“ ---开始私钥...”开头的文本文件

我想使用该密钥来加密NSString。 由于它是私钥，因此最好将其签名为NSString。

没有任何外部框架就能做到吗？

结果应等于php openssl_sign函数。

Answer 1

您将需要使用的iOS SDK框架称为 CommonCrypto 。 这是一篇很好的 文章 ，描述了正确的解决方法。

编辑：我错过了有关与PHP函数openssl_sign兼容性的部分。 下面的解决方案可以解决该问题。

使其与PHP函数openssl_sign兼容的openssl_sign是使用OpenSSL库。 openssl_sign函数在内部使用OpenSSL的EVP API来使用私钥对输入字符串进行加密，并计算该加密字符串的SHA-1哈希摘要。 然后，通常将此哈希摘要转换为Base64编码的字符串。

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不幸的是，iOS SDK不包含OpenSSL，但构建起来很容易。 以下关于为iOS构建OpenSSL的说明摘自该博客文章，并在此处转载以提供该问题的完整解决方案。

在终端中，按照以下步骤构建适用于iOS的OpenSSL库：

# Make a directory in which to run the build
mkdir ~/openssl-ios
cd ~/openssl-ios

# Download the openssl source (verify the file before using it in production!)
curl -O http://www.openssl.org/source/openssl-1.0.1e.tar.gz

# Download the openssl iOS build script
curl -O https://raw.github.com/Raphaelios/raphaelios-scripts/master/openssl/build-openssl.sh

# Make the build script executable
chmod +x build-openssl.sh

# Run the script (takes about 3min on an Intel Core i5)
./build-openssl.sh

这将需要几分钟，但是一旦完成，您可以使用以下命令验证构建库是否为通用库，您可以在iOS设备和iOS Simulator中使用它：

lipo -info ~/openssl-ios/lib/*.a

现在已经建立了OpenSSL库，让我们继续编写代码以对字符串进行签名。

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首先，我们需要设置Xcode项目以链接到OpenSSL库。 将libcrypto.a和libssl.a都libssl.a到iOS项目的项目导航器中的Frameworks组中。 在项目的Build Settings中 ，将以下内容添加到Header Search Paths设置：

~/openssl-ios/include/include

接下来，在NSString类上创建一个名为openssl_sign的新Objective-C Category文件。 在NSString+openssl_sign.h ，定义以下接口：

@interface NSString (openssl_sign)

- (NSString *)signStringWithPrivateKey:(NSData *)privateKey;

@end

在NSString+openssl_sign.m ，添加以下标头导入：

#import <openssl/evp.h>
#import <openssl/pem.h>

并添加以下signStringWithPrivateKey:实现：

@implementation NSString (openssl_sign)

- (NSString *)signStringWithPrivateKey:(NSData *)privateKeyData
{
    BIO *publicBIO = NULL;
    EVP_PKEY *privateKey = NULL;

    if ((publicBIO = BIO_new_mem_buf((unsigned char *)[privateKeyData bytes], [privateKeyData length])) == NO) {
        NSLog(@"BIO_new_mem_buf() failed!");
        return nil;
    }

    if (PEM_read_bio_PrivateKey(publicBIO, &privateKey, NULL, NULL) == NO) {
        NSLog(@"PEM_read_bio_PrivateKey() failed!");
        return nil;
    }

    const char * cString = [self cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    unsigned int stringLength = [self length];

    unsigned char * signatureBuffer[EVP_MAX_MD_SIZE];
    int signatureLength;

    EVP_MD_CTX msgDigestContext;
    const EVP_MD * msgDigest = EVP_sha1();

    EVP_MD_CTX_init(&msgDigestContext);
    EVP_SignInit(&msgDigestContext, msgDigest);
    EVP_SignUpdate(&msgDigestContext, cString, stringLength);

    if (EVP_SignFinal(&msgDigestContext, (unsigned char *)signatureBuffer, (unsigned int *)&signatureLength, privateKey) == NO) {
        NSLog(@"Failed to sign string.");
        return nil;
    }

    EVP_MD_CTX_cleanup(&msgDigestContext);
    EVP_PKEY_free(privateKey);

    NSData *signatureData = [NSData dataWithBytes:signatureBuffer length:signatureLength];
    NSString *signature = [signatureData base64EncodedStringWithOptions:0];

    return signature;
}

@end

在将对字符串进行签名的类中，您现在可以导入NSString+openssl_sign.h并对字符串进行签名，如下所示：

NSData *privateKey = ...; // Read the .pem file into a NSData variable
NSString *helloSignature = [@"hello" signStringWithPrivateKey:privateKey];

您可以在终端中使用以下命令来验证签名是否相同：

echo -n "hello" | openssl dgst -sha1 -sign priv.pem | openssl enc -base64 | tr -d '\n'

Answer 2

您无需外部资源或组件即可轻松解决此问题。

我发现了方法并想与他人分享，以便我可以帮助他人。

1. 您需要将密钥文件加载为SecKeyRef并同时保护maxPlainLen

NSString *resourcePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:privateKeyResourceName ofType:@"p12"];
    NSData *p12Data = [NSData dataWithContentsOfFile:resourcePath];

    NSMutableDictionary * options = [[NSMutableDictionary alloc] init];

    SecKeyRef privateKeyRef = NULL;

    //change to the actual password you used here
    [options setObject:@"_YOURPASSWORDHERE__" forKey:(__bridge id)kSecImportExportPassphrase];

    CFArrayRef items = CFArrayCreate(NULL, 0, 0, NULL);

    OSStatus securityError = SecPKCS12Import((__bridge CFDataRef) p12Data,
                                             (__bridge CFDictionaryRef)options, &items);

    if (securityError == noErr && CFArrayGetCount(items) > 0) {
        CFDictionaryRef identityDict = CFArrayGetValueAtIndex(items, 0);
        SecIdentityRef identityApp =
        (SecIdentityRef)CFDictionaryGetValue(identityDict,
                                             kSecImportItemIdentity);

        securityError = SecIdentityCopyPrivateKey(identityApp, &privateKeyRef);
        if (securityError != noErr) {
            privateKeyRef = NULL;
        }
    }
    CFRelease(items);

    privateKey = privateKeyRef;
    maxPlainLen = SecKeyGetBlockSize(privateKey) - 12;

2. 您可以将带有类别方法的NSString转换为SHA1

- (NSData*)toSha1AsData {
        // PHP uses ASCII encoding, not UTF
        const char *s = [self cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];
        NSData *keyData = [NSData dataWithBytes:s length:strlen(s)];

        // This is the destination
        uint8_t digest[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH] = {0};
        // This one function does an unkeyed SHA1 hash of your hash data
        CC_SHA1(keyData.bytes, keyData.length, digest);

        // Now convert to NSData structure to make it usable again
        NSData *out = [NSData dataWithBytes:digest length:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH]

        return out;
    }

3. 现在您可以使用此方法对SHA1进行签名

(NSData *)signSha1Data:(NSData *)data {
    size_t plainLen = [data length];
    if (plainLen > maxPlainLen) 
       {
        NSLog(@"content(%ld) is too long, must < %ld", plainLen, maxPlainLen);
        return nil;
       }

    void *plain = malloc(plainLen);
    [data getBytes:plain
               length:plainLen];

    size_t cipherLen = 128; // currently RSA key length is set to 128 bytes
    void *cipher = malloc(cipherLen);

    OSStatus returnCode = SecKeyRawSign(privateKey, kSecPaddingPKCS1SHA1,
                                        plain, plainLen, cipher, &cipherLen);

    NSData *result = nil;
    if (returnCode != 0) {
        NSLog(@"SecKeyEncrypt fail. Error Code: %ld", returnCode);
    }
    else {
        result = [NSData dataWithBytes:cipher
                                length:cipherLen];
    }

    free(plain);
    free(cipher);

    return result;
}

它运行良好，没有任何外部库。 无需编译一些奇怪的openssl东西。