[Swift通天遁地]七、数据与安全-(17)使用Swift实现原生的3DES加密和解密

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目录：[Swift]通天遁地Swift

本文将演示如何编写原生的3DES加密和解密程序。

首先创建一个桥接头文件，因为需要使用到OC语言的通用加密解密类库。

在项目文件夹【DemoApp】上点击鼠标右键，弹出右键菜单。

【New File】->【Header File】->【Next】->

【Save As】:Header.h->【Create】

在该文件中，添加需要引用到的框架。

//添加需要引用到的框架。
#ifndef Header_h
#define Header_h

#import <CommonCrypto/CommonCrypto.h>
#import "SecurityUtil.h"

#endif /* Header_h */

点击项目名称【DemoApp】，显示项目的属性信息，

将头文件添加到桥接头选项中->【Build Settings】

->在搜索框内，输入需要定位的设置项目的名称:【Objective-C Bridging Hader】

->鼠标双击选项右侧【Objective-C Bridging Hader】，弹出桥接头文件设置窗口。

->在打开的输入窗口中，输入刚刚创建的头文件的相对路径：【DemoApp/Header.h】

在项目导航区，打开视图控制器的代码文件【ViewController.swift】

现在开始编写代码，实现3DES的加密和解密功能。

import UIKit

//首先创建一个集合，用来生成随机的公用的密钥
private let randomStringArray: [Character] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789".map({$0})

class ViewController: UIViewController {
    
    //给类添加一个字符串属性，
    //作为加密解密的公钥和私钥，
    //并对其进行初始化操作。
    var key:String = ""
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
        //调用方法
        encrypt(encryptData: "https://www.cnblogs.com/strengthen/")
    }
    
    //添加一个方法，用来生成指定长度的字符串
    func randomStringOfLength(_ length:Int) -> String
    {
        //初始化一个字符串变量
        var string = ""
        //添加一个指定次数的循环语句
        ////往字符串变量中添加随机的字符
        for _ in (1...length)
        {            
            //从集合中获得英文大小写字母和0~9之间的随机数字，
            //并将随机字符添加到字符串中。
            string.append(randomStringArray[Int(arc4random_uniform(UInt32(randomStringArray.count) - 1))])
        }
        //返回生成的随机字符串
        return string
    }
    
    //添加一个方法，对字符串参数进行加密
    func encrypt(encryptData:String)
    {
        //生成一个随机的字符串，作为加密解密的密钥。
        //其参数的值是24，
        //因此这里将生成一个长度为24的，包含英文大小写字母和数字的随机字符串。
        key = randomStringOfLength(kCCKeySize3DES)
        //将待加密的字符串，转换成指定编码的数据类型。
        let inputData : Data = encryptData.data(using: String.Encoding.utf8)!
        //将随机字符串的密钥，同样转换成数据类型。
        let keyData: Data = key.data(using: String.Encoding.utf8, allowLossyConversion: false)!
        //创建一个非安全的可变原始指针，
        //在创建该指针时，向系统申请了个数为密钥字节数的内存。
        let keyBytes = UnsafeMutableRawPointer(mutating: (keyData as NSData).bytes)
        //创建一个常量，表示密钥的长度，它的值是24
        let keyLength = size_t(kCCKeySize3DES)
        //获得待加密的数据类型对象的长度。
        let dataLength = Int(inputData.count)
        //创建一个非安全的指针，并从系统中分配相应的内存，作为加密的输入缓存。
        let dataBytes = UnsafeRawPointer((inputData as NSData).bytes)
        //创建一个指定长度的可变二进制数据对象，
        //该对象作为加密的输出缓存，用来存储加密后的数据。
        //其长度为输入缓存的长度和块大小的和，块的大小为8。
        let bufferData = NSMutableData(length: Int(dataLength) + kCCBlockSize3DES)!
        //创建一个非安全的可变指针，并根据输出缓存的大小，分配相应的内存。
        let bufferPointer = UnsafeMutableRawPointer(bufferData.mutableBytes)
        //获得输出缓存的长度。
        let bufferLength = size_t(bufferData.length)
        //创建一个变量，用来存储加密后的输出缓存的最终字节数。
        var bytesDecrypted = Int(0)
        
        //调用来自头文件中的加密解密方法，
        //参数1：用来区分加密或解密，这里选择加密
        //参数2：加密的算法
        //参数3：使用密钥和算法，对文本进行加密时的方法。
        let cryptStatus = CCCrypt(UInt32(kCCEncrypt), UInt32(kCCAlgorithm3DES),
                                  UInt32(kCCOptionECBMode + kCCOptionPKCS7Padding),
                                  keyBytes, keyLength, nil, dataBytes, dataLength,
                                  bufferPointer, bufferLength, &bytesDecrypted)
        
        //当执行完加密方法后，会返回一个状态，通过对状态的检测，
        //可以判断加密操作是否成功，
        //加密操作有可能返回七种状态。
        if Int32(cryptStatus) == Int32(kCCSuccess)
        {
            //当判断加密操作正确后，设置输出数据的长度，
            //以调整输出缓存的大小。为最终输出的加密数据的长度。
            bufferData.length = bytesDecrypted
            
            //在控制台输出日志
            print(bufferData)
            //对加密后的数据进行解密。
            decrypt(inputData: bufferData as Data)
        }
        else
        {
            print("Error:(cryptStatus)")
        }
    }
    
    //添加一个方法，用来实现指定类型的解密操作。
    //解密的代码和加密的代码大致相同
    func decrypt(inputData : Data)
    {
        //将作为随机字符串的密钥，转换成数据类型
        let keyData: Data = key.data(using: String.Encoding.utf8, allowLossyConversion: false)!
        //创建一个非安全的可变原始指针，
        //在创建该指针时，向系统申请了个数为密钥字节数的内存。
        let keyBytes       = UnsafeMutableRawPointer(mutating: (keyData as NSData).bytes)
        //创建一个常量，表示密钥的长度，它的值是 24
        let keyLength      = size_t(kCCKeySize3DES)
        //获得待加密数据类型对象的长度
        let dataLength     = Int(inputData.count)
        //创建一个非安全的指针，并从系统中分配相应的内存，作为解密的输入缓存。
        let dataBytes      = UnsafeRawPointer((inputData as NSData).bytes)
        //创建一个指定长度的可变二进制数据对象，
        //该对象作为解密的输出缓存，用来存储解密后的数据。
        //其长度为输入缓存的长度和块大小的和，块的大小为8。
        let bufferData     = NSMutableData(length: Int(dataLength) + kCCBlockSize3DES)!
        //创建一个非安全的可变指针，并根据输出缓存的大小，分配相应的内存。
        let bufferPointer  = UnsafeMutableRawPointer(bufferData.mutableBytes)
        //获得输出缓存的长度
        let bufferLength   = size_t(bufferData.length)
        //创建一个变量，用来存储解密后的输出缓存的最终字节数。
        var bytesDecrypted = Int(0)
        
        //调用来自头文件中的加密解密方法，
        //参数1：用来区分加密或解密，这里选择解密
        //参数2：解密的算法
        //参数3：使用密钥和算法，对文本进行解密时的方法。
        let cryptStatus = CCCrypt(UInt32(kCCDecrypt), UInt32(kCCAlgorithm3DES),
                                  UInt32(kCCOptionECBMode + kCCOptionPKCS7Padding),
                                  keyBytes, keyLength, nil, dataBytes, dataLength,
                                  bufferPointer, bufferLength, &bytesDecrypted)
        
        //当执行完加密方法后，会返回一个状态，通过对状态的检测，
        //可以判断解密操作是否成功，
        if Int32(cryptStatus) == Int32(kCCSuccess)
        {
            //当判断解密操作正确后，设置输出数据的长度，
            //以调整输出缓存的大小。为最终输出的解密数据的长度。
            bufferData.length = bytesDecrypted
            
            //将解密后的数据，以指定的编码方式，转换成字符串对象。
            let clearDataAsString = NSString(data: bufferData as Data, encoding: String.Encoding.utf8.rawValue)
            //打印日志
            print("The result:(clearDataAsString! as String)")
        }
        else
        {
            //打印日志
            print("Error in crypto operation:(cryptStatus)")
        }
    }
    
    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
}