Swift - 第三方加密库CryptoSwift使用详解2（CRC、MAC、PBKDF2）

• 消息认证码是指在密码学中，通信实体双方使用的一种验证机制，保证消息数据完整性的一种工具。
• 其构造方法由 M.Bellare 提出，安全性依赖于 Hash 函数，故也称带密钥的 Hash 函数。
• 消息认证码是基于密钥和消息摘要所获得的一个值，可用于数据源发认证和完整性校验。

try! HMAC(key: key.bytes, variant: .md5).authenticate(str.bytes)
try! HMAC(key: key.bytes, variant: .sha1).authenticate(str.bytes)
try! HMAC(key: key.bytes, variant: .sha256).authenticate(str.bytes)
try! HMAC(key: key.bytes, variant: .sha384).authenticate(str.bytes)
try! HMAC(key: key.bytes, variant: .sha512).authenticate(str.bytes)

3，计算 Poly1305

let str = "欢迎访问hangge.com"
let key = "hg012345678901234567890123456789"
let mac = try! Poly1305(key: key.bytes).authenticate(str.bytes)

print("原始字符串：\(str)")
print("key：\(key)")
print("Poly1305运算结果：\(mac.toHexString())")

• 过去我们为了防止因为数据库的泄露，而造成里面保存的用户名和密码的泄露。通常的做法是不存储明文密码，而是存储加密后的密码，比如存储通过 MD5 或 SHA1 加密后的密文。然而这种方式也是不安全的，只要枚举出所有的常用密码，做成一个索引表，就可以推出来原始密码，这张索引表也被叫做“彩虹表”（之前 csdn 600 万用户明文密码就是一个很好的素材）。
• 而通过加盐，我们在原始密码加上特定的随机字符串字符串，同时再灵活地调整插入的位置。这样即便数据库泄露了，由于密码都是加了 Salt 之后的散列，使用数据字典已经无法直接匹配，明文密码被破解出来的概率也大大降低。即使是暴力破解也需要付出很大的时间成本。

（3）加盐的注意事项

• 盐值不要太短。为了使攻击者无法构造包含所有可能盐值的查询表，盐值越长越好（至少为 8 字节）。一个好的做法是使用和哈希函数输出的字符串等长的盐值，比如 SHA256 算法的输出是 256bits（32 bytes)，那么盐值也至少应该是 32 个随机字节。
• 盐要求的是随机性，采用固定盐在数学上等于没加盐。比如我们对用户密码加密，每个用户的盐都应该是不同的，数据库可以这样存储：

注意：不建议将用户名作为盐值。
尽管在一个网站中用户名是唯一的，但是它们是可预测的，并且经常重复用于其他服务中。攻击者可以针对常见用户名构建查询表，然后对用户名盐值哈希发起进攻。

2，PBKDF2 介绍

• PBKDF2（Password-Based Key Derivation Function）是一个用来导出密钥的函数，常用于生成加密的密码。
• 它的基本原理是通过一个伪随机函数（例如 HMAC 函数），把明文和一个盐值作为输入参数，然后重复进行运算，并最终产生密钥。
• 如果重复的次数足够大，破解的成本就会变得很高。而盐值的添加也会增加“彩虹表”攻击的难度。

3，使用 PBKDF2 给密码加盐

（1）我们可以使用 CryptoSwift 提供的 PKCS5.PBKDF2() 函数进行加盐计算，该函数参数如下：

• password：用来生成密钥的原始密码
• salt：加密用的盐值
• iterations：重复计算的次数。默认值：4096
• keyLength：期望得到的密钥的长度。默认值：不指定
• variant：加密使用的伪随机函数。默认值：sha256

（2）这里我们使用该函数对一个指定密码加盐，其它参数不改变，都使用默认值。

let password = "hangge2017"
let salt = "Ut3Opm78U76VbwoP4Vx6UdfN234Esaz9"
let pbkdf2 = try! PKCS5.PBKDF2(password: password.bytes, salt: salt.bytes).calculate()

print("原始密码：\(password)")
print("Salt：\(salt)")
print("加盐运算结果：\(pbkdf2.toHexString())")

运行结果如下：

（3）可以指定生成的密钥长度，比如这里设置为 4 个字节。

let password = "hangge2017"
let salt = "Ut3Opm78U76VbwoP4Vx6UdfN234Esaz9"
let pbkdf2 = try! PKCS5.PBKDF2(password: password.bytes, salt: salt.bytes,
                               keyLength: 4).calculate()

print("原始密码：\(password)")
print("Salt：\(salt)")
print("加盐运算结果：\(pbkdf2.toHexString())")

那么得到密钥可以转为 8 个字符的字符串：

let password = "hangge2017"
let salt = "Ut3Opm78U76VbwoP4Vx6UdfN234Esaz9"
let pbkdf2 = try! PKCS5.PBKDF2(password: password.bytes, salt: salt.bytes, iterations: 4096,
                               variant: .md5).calculate()

print("原始密码：\(password)")
print("Salt：\(salt)")
print("加盐运算结果：\(pbkdf2.toHexString())")