IOS 知识点总结（九）之加密算法

#常用的加密算法汇总

常用的加密方式有：对称加密和非对称加密；
对称加密：加密和解密使用的方式和密钥相同；
*优点：*算法公开，计算量小，加密效率高，常用的对称加密算法有：DES，RC4，AES等
非对称加密：加密和解密使用的秘钥不相同的方式；

• DES算法

定义： DES算法又被称为美国数据加密标准，明文按64位进行分组，密钥长64位，其中56位参与DES运算，8位为校验码。
原理：
1.初始置换：把输入的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0，R0两部分，其置换规则，第58位换到第一位，第50位换到第2位……依次类推。结果：L0=D58D50……D8，R0=D57D49……D7.
2.逆置换：经过16次迭代运算后，得到L16，R16，将此作为输入，进行逆置换，逆置换正好是初始置换的逆运算，既得到密文输出。
组成 Key，Data，Mode，key为8Byte,Data也是对应的8Byte，Mode为工作模式，及加密或者解密
**特点：**极高的安全性，一般使用穷举搜索法进行攻击，但是缺点也比较明显：分组短，密钥短，密码生命周期短，运算速度较慢。

• AES加密

定义： AES算法是高级加密标准的缩写，采用一种区块加密标准。
**特点：**比DES具有更好的安全性，效率，灵活性，在软件和硬件上都能快速地加解密，需要的存储器较少。

• RC4

对称加密算法，使用私钥进行加密,所谓对称解密就是加密个解密的算法是一致的使用同样的密钥，RC4不对明文进行分组处理，而是字节流的方式依次加密明文中的每一个字节，解密的时候也是依次对密文中的每个字节进行解密；
解密原理：
1.通过密钥调度算法KSA初始化状态矢量S
2.利用S（伪随机数）生成算法PRAG得到密钥流；
3.通过密钥流与明文进行xor操作，解密是执行方式相同；
*密钥流：*数据是N位，通过一定的算法生成N位的数据，然后将其xor（异或）得到密文。
特点：
算法简单，执行速度快，速度可以达到DES加密的10赔左右，并且秘钥长度是可变的，可变的范围为1-256字节（8-2048bit），在现在技术支持的前提下，暴力方法搜索秘钥已经不太可行了，目前没有找到对于128bit秘钥长度的RC4加密算法有效的攻击；
采取先进的动态加解密算法在二进制级别进行对称加密，若APP退出，则加密结果失效。
关键标量：
1.密钥流：RC4算法的关键是依据明文和密钥生成对应的密钥流，密钥流的长度和明文的长度是相应的。密文第i字节=明文第i字节^密钥流第i字节；
2.状态向量S，长度为256，每个单元都是一个字节，算法执行的不论什么时候，S都包含0-255的8比特数的排列组合，仅仅只是值的位置发生了变换；
3.暂时向量T：长度为256，每一个单元也是一个字节，假设密钥的长度是256字节，就直接把密钥的值赋值给T，否则就将密钥轮转赋值给T；
4.密钥K：长度为1-256字节，长度可变，密钥的长度keylen与明文长度，密钥流的长度没有关系，密钥的长度一般为16字节。

• RSA加密

不对称的加密，加密密钥和解密密钥不同，一个为公钥，一个为私钥。
公钥和私钥的产生是基于一对很大的素数，将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥，既公钥，两个大素数组合为私钥。
解密者拥有私钥，并且将由私钥计算生成公钥发布给加密者，
实现过程：
1.随意选择两个大的质数p和q，p不等于q，计算N=pq。
2.根据欧拉函数，不大于N且与N互质的整数個数為(p-1)(q-1)。
3.选择一个整数e与(p-1)(q-1)互质，并且e小于(p-1)(q-1)。
4.用以下这个公式计算d：d× e ≡ 1 (mod (p-1)(q-1))。
5.将p和q的记录销毁。
从以上内容中得出：（N，e）是公钥，（N，d）是私钥。一般加密位数使用1024位