iOS下使用SHA1WithRSA算法加签源码

首先了解一下几个相关概念，以方便后面遇到的问题的解决：

RSA算法：1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman发明的，RSA就是取自他们三个人的名字。算法基于一个数论：将两个大素数相乘非常容易，但要对这个乘积的结果进行因式分解却非常困难，因此可以把乘积公开作为公钥。该算法能够抵抗目前已知的所有密码攻击。RSA算法是一种非对称算法，算法需要一对密钥，使用其中一个加密，需要使用另外一个才能解密。我们在进行RSA加密通讯时，就把公钥放在客户端，私钥留在服务器。

PEM：既然使用RSA需要一对密钥，那么我们当然是要先使用工具来生成这样一对密钥了。在linux、unix下，最简单方便的就是使用openssl命令行了。而DER、PEM就是生成的密钥可选择的两种文件格式。DER是Distinguished Encoding Rules的简称，是一种信息传输语法规则，在ITU X.690中定义的。在ios端，我们的公钥就是需要这样一种格式的，我们可以从Certificate, Key, and Trust Services Reference这篇文档的SecCertificateCreateWithData函数的data参数的说明中看到。而PEM格式是一种对DER进行封装的格式，他只是把der的内容进行了base64编码并加上了头尾说明。openssl命令行默认输出的都是PEM格式的文件，要能够在ios下使用，我们需要指定使用DER或者先生成PEM然后转换称DER。还有那些keystore，pkcs，p7b，p12后面介绍

IOS客户端的加解密首先我们需要导入Security.framework，

在ios中，我们主要关注四个函数

- SecKeyEncrypt：使用公钥对数据进行加密
- SecKeyDecrypt：使用私钥对数据进行解密
- SecKeyRawVerify：使用公钥对数字签名和数据进行验证，以确认该数据的来源合法性。什么是数字签名，可以参考百度百科这篇文章？
- SecKeyRawSign：使用私钥对数据进行摘要并生成数字签名
RSA算法有2个作用一个是加密一个是加签。从这几个函数中，我们可以看到，我们第一种是使用公钥能在客户端：加密数据，以及服务器端用私钥解密。

第二个就是用私钥在客户端加签，然后用公钥在服务器端用公钥验签。第一种完全是为了加密，第二种是为了放抵赖，就是为了防止别人模拟我们的客户端来攻击我们的服务器，导致瘫痪。

1.RSA加密解密：
　(1)获取密钥，这里是产生密钥，实际应用中可以从各种存储介质上读取密钥 (2)加密 (3)解密
2.RSA签名和验证
　(1)获取密钥，这里是产生密钥，实际应用中可以从各种存储介质上读取密钥 (2)获取待签名的Hash码 (3)获取签名的字符串 (4)验证

3.公钥与私钥的理解：
　(1)私钥用来进行解密和签名，是给自己用的。
　(2)公钥由本人公开，用于加密和验证签名，是给别人用的。
(3)当该用户发送文件时，用私钥签名，别人用他给的公钥验证签名，可以保证该信息是由他发送的。当该用户接受文件时，别人用他的公钥加密，他用私钥解密，可以保证该信息只能由他接收到。

首先加入头文件

#import <CommonCrypto/CommonDigest.h>

#import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>

#import <Security/Security.h>

#import "NSData+Base64.h"

#define kChosenDigestLength CC_SHA1_DIGEST_LENGTH // SHA-1消息摘要的数据位数160位

- (NSData *)getHashBytes:(NSData *)plainText {  
    CC_SHA1_CTX ctx;  
    uint8_t * hashBytes = NULL;  
    NSData * hash = nil;  
      
    // Malloc a buffer to hold hash.  
    hashBytes = malloc( kChosenDigestLength * sizeof(uint8_t) );  
    memset((voidvoid *)hashBytes, 0x0, kChosenDigestLength);  
    // Initialize the context.  
    CC_SHA1_Init(&ctx);  
    // Perform the hash.  
    CC_SHA1_Update(&ctx, (voidvoid *)[plainText bytes], [plainText length]);  
    // Finalize the output.  
    CC_SHA1_Final(hashBytes, &ctx);  
      
    // Build up the SHA1 blob.  
    hash = [NSData dataWithBytes:(const voidvoid *)hashBytes length:(NSUInteger)kChosenDigestLength];  
    if (hashBytes) free(hashBytes);  
      
    return hash;  
}

-(NSString *)signTheDataSHA1WithRSA:(NSString *)plainText  
{  
    uint8_t* signedBytes = NULL;  
    size_t signedBytesSize = 0;  
    OSStatus sanityCheck = noErr;  
    NSData* signedHash = nil;  
  
    NSString * path = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"keystore" ofType:@"p12"];  
    NSData * data = [NSData dataWithContentsOfFile:path];  
    NSMutableDictionary * options = [[NSMutableDictionary alloc] init]; // Set the private key query dictionary.  
    [options setObject:@"你的p12文件的密码" forKey:(id)kSecImportExportPassphrase];  
    CFArrayRef items = CFArrayCreate(NULL, 0, 0, NULL);  
    OSStatus securityError = SecPKCS12Import((CFDataRef) data, (CFDictionaryRef)options, &items);  
    if (securityError!=noErr) {  
        return nil ;  
    }  
    CFDictionaryRef identityDict = CFArrayGetValueAtIndex(items, 0);  
    SecIdentityRef identityApp =(SecIdentityRef)CFDictionaryGetValue(identityDict,kSecImportItemIdentity);   
    SecKeyRef privateKeyRef=nil;  
    SecIdentityCopyPrivateKey(identityApp, &privateKeyRef);  
    signedBytesSize = SecKeyGetBlockSize(privateKeyRef);  
      
    NSData *plainTextBytes = [plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];  
      
    signedBytes = malloc( signedBytesSize * sizeof(uint8_t) ); // Malloc a buffer to hold signature.  
    memset((voidvoid *)signedBytes, 0x0, signedBytesSize);  
      
    sanityCheck = SecKeyRawSign(privateKeyRef,  
                                kSecPaddingPKCS1SHA1,  
                                (const uint8_t *)[[self getHashBytes:plainTextBytes] bytes],  
                                kChosenDigestLength,  
                                (uint8_t *)signedBytes,  
                                &signedBytesSize);     
      
    if (sanityCheck == noErr)  
    {  
        signedHash = [NSData dataWithBytes:(const voidvoid *)signedBytes length:(NSUInteger)signedBytesSize];  
    }  
    else  
    {  
        return nil;  
    }  
  
    if (signedBytes)  
    {  
        free(signedBytes);  
    }  
    NSString *signatureResult=[NSString stringWithFormat:@"%@",[signedHash base64EncodedString]];  
    return signatureResult;  
}

-(SecKeyRef)getPublicKey{  
    NSString *certPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"keystore" ofType:@"p7b"];  
    SecCertificateRef myCertificate = nil;  
    NSData *certificateData = [[NSData alloc] initWithContentsOfFile:certPath];  
    myCertificate = SecCertificateCreateWithData(kCFAllocatorDefault, (CFDataRef)certificateData);  
    SecPolicyRef myPolicy = SecPolicyCreateBasicX509();  
    SecTrustRef myTrust;  
    OSStatus status = SecTrustCreateWithCertificates(myCertificate,myPolicy,&myTrust);  
    SecTrustResultType trustResult;  
    if (status == noErr) {  
        status = SecTrustEvaluate(myTrust, &trustResult);  
    }  
    return SecTrustCopyPublicKey(myTrust);  
}  
  
  
-(NSString *)RSAEncrypotoTheData:(NSString *)plainText  
{  
      
    SecKeyRef publicKey=nil;  
    publicKey=[self getPublicKey];  
    size_t cipherBufferSize = SecKeyGetBlockSize(publicKey);  
    uint8_t *cipherBuffer = NULL;   
      
    cipherBuffer = malloc(cipherBufferSize * sizeof(uint8_t));  
    memset((voidvoid *)cipherBuffer, 0*0, cipherBufferSize);  
      
    NSData *plainTextBytes = [plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];  
    int blockSize = cipherBufferSize-11;  // 这个地方比较重要是加密问组长度  
    int numBlock = (int)ceil([plainTextBytes length] / (double)blockSize);  
    NSMutableData *encryptedData = [[NSMutableData alloc] init];  
    for (int i=0; i<numBlock; i++) {  
        int bufferSize = MIN(blockSize,[plainTextBytes length]-i*blockSize);  
        NSData *buffer = [plainTextBytes subdataWithRange:NSMakeRange(i * blockSize, bufferSize)];  
        OSStatus status = SecKeyEncrypt(publicKey,  
                                        kSecPaddingPKCS1,  
                                        (const uint8_t *)[buffer bytes],  
                                        [buffer length],   
                                        cipherBuffer,  
                                        &cipherBufferSize);  
        if (status == noErr)  
        {  
            NSData *encryptedBytes = [[[NSData alloc]  
                                       initWithBytes:(const voidvoid *)cipherBuffer  
                                       length:cipherBufferSize] autorelease];  
            [encryptedData appendData:encryptedBytes];  
        }  
        else  
        {  
            return nil;  
        }  
    }  
    if (cipherBuffer)  
    {  
        free(cipherBuffer);  
    }  
    NSString *encrypotoResult=[NSString stringWithFormat:@"%@",[encryptedData base64EncodedString]];  
    return encrypotoResult;  
}