DES(Data EncryptionStandard)又叫数据加密标准，是1973年5月15日美国国家标准局(现在是美国标准技术研究所，即NIST)在联邦记录中公开征集密码体制时出现的。DES加密算法是一种对称加密技术，该算法的要求主要为以下四点：
- 提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄露和未被察觉的修改；
- 具有较高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握；
- 密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础；
- 实现经济，运行有效，并且适用于多种完全不同的应用。
而3DES（或称为TripleDES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。
创建项目并建立桥接文件
接着我们来创建一个示例项目，对一个字符串进行3DES加密和解密。首先创建一个基于[Single View Applicaton]模板的空白项目，然后在左侧的项目名称文件夹上点击鼠标右键，并选择右键菜单中的[New File...]选项，创建一个桥接头文件，这是因为我们需要使用到Object-C的CommonCrypto。
在弹出的模板选择窗口中，依次选择[Source > Header File]选项，以创建一个.h的头文件，如图1所示：
图 1
桥接头文件创建完成后，打开并编辑该文件，以引入相关的头文件，如图2所示：
图 2
接着还需要在Build Settings面板中设置Objective-C Bridging Header，在进入Build Settings面板之后，在搜索输入框内输入objective-c bridging进行搜索，以定位Objective-C Bridging Header选项，并设置该选项的值为桥接文件所在的位置，如图3所示：
图 3
实现3DES加解密功能
完成项目的配置之后，在左侧的项目导航区打开并编辑[ViewController.swift]文件，开始3DES加解密功能的实现。在该文件中首先创建一个集合，用来生成随机的公用key值：
private let randomStringArray: [Character] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789".characters.map({$0})
var key:String = ""
然后添加一个名为randomStringOfLength方法，用来获得指定长度的随机字符串，该字符串从randomStringArray集合中获得英文大小写字母和0至9之间的数字，然后由这些字符通过一个for–in 循环组成指定长度的随机字符串。其中uniform方法可以用来产生0～(n-1)范围内的随机数，不需要再进行取模运算。如果要生成1至n的随机数，可以这么写：arc4random_uniform（n）＋1：
func randomStringOfLength(_ length:Int) -> String {
var string = ""
for _ in (1...length) {
string.append(randomStringArray[Int(arc4random_uniform(
UInt32(randomStringArray.count) - 1))])
}
return string
}
然后添加一个名为encrypt方法，对字符串参数encryptData进行加密：
func encrypt(encryptData:String){
key = randomStringOfLength(kCCKeySize3DES)
let inputData : Data = encryptData.data(using: String.Encoding.utf8)!
let keyData: Data = key.data(using: String.Encoding.utf8,allowLossyConversion: false)!
let keyBytes = UnsafeMutableRawPointer(mutating: (keyData as NSData).bytes)
let keyLength = size_t(kCCKeySize3DES)
let dataLength = Int(inputData.count)
let dataBytes = UnsafeRawPointer((inputData as NSData).bytes)
let bufferData = NSMutableData(length: Int(dataLength) + kCCBlockSize3DES)!
let bufferPointer = UnsafeMutableRawPointer(bufferData.mutableBytes)
let bufferLength = size_t(bufferData.length)
var bytesDecrypted = Int(0)
let cryptStatus = CCCrypt(
UInt32(kCCEncrypt),UInt32(kCCAlgorithm3DES),UInt32(kCCOptionECBMode + kCCOptionPKCS7Padding),keyBytes,keyLength,nil,dataBytes,dataLength,bufferPointer,bufferLength,&bytesDecrypted)
if Int32(cryptStatus) == Int32(kCCSuccess) {
bufferData.length = bytesDecrypted
decrypt(inputData: bufferData as Data)
} else {
print("加密过程出错: \(cryptStatus)")
}
}
CCCrypt参数的配置
在该方法中的第2行至14行的代码，都是用来生成CCCrypt方法中的各种参数的值。
首先在第2行的代码中，通过randomStringOfLength方法，生成一个随机字符串作为3DES加解密的key值。其中kCCKeySize3DES是指Triple DES加解密的key的大小，其值为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。
接着在第3行的代码中，将待加密的字符串转换为Data类型。
在第5行的代码中，将作为随机字符串的key值同样转换为Data类型。
在第6行的代码中，创建一个UnsafeMutableRawPointer指针。在 Swift 中，指针都使用一个特殊的类型来表示，那就是UnsafeRawPointer。对应地它还有一个可变变体， UnsafeMutableRawPointer 。在创建该指针时，向系统申请了个数为(keyData as NSData).bytes的UInt8泛型类型的内存。
在第7行的代码中，创建一个名为keyLength的常量，表示key值的长度。根据kCCKeySize3DES的大小可以得知，keyLenght的值为24。
然后在第9行的代码中，获得待加密的Data类型对象的长度。并在第20行的代码中，创建一个UnsafePointer指针，并从系统中分配相应的内存作为加密的input buffer。
在第11行的代码中，创建一个指定长度的NSMutableData可变的二进制数据对象，该对象将作为加密的outputbuffer，用来存储加密后的数据。其长度为input buffer的长度和3DES加密的kCCBlockSize3DES块大小之和，kCCBlockSize3DES块的大小为8。
接着在第12行的代码中，创建一个UnsafeMutablePointer类型的指针，并根据output buffer即bufferData的大小分配相应的内存。
然后在第13行的代码中，获得outputbuffer的长度。最后在第14行的代码中，创建一个变量bytesDecrypted，用来存储加密后的output buffer的最终字节数。
执行CCCrypt方法
完成所有的参数设置之后，在第16至27行的代码中，调用CommonCryptor.h中的CCCrypt方法对数据进行加密操作。
其中CCCrypt方法的第一个参数表示进行加密操作，还是进行解密操作，这里使用kCCEncrypt表示进行加密操作。
第二个参数表示进行加密的算法，在CommonCryptor.h中提供了kCCAlgorithmAES128、kCCAlgorithmAES、kCCAlgorithmDES、kCCAlgorithm3DES、kCCAlgorithmCAST、kCCAlgorithmRC4、kCCAlgorithmRC2、kCCAlgorithmBlowfish等多种类型的加密算法。
第三个参数用来设置block ciphers（block cipher表示在使用密钥和算法对文本进行加密时的方法）的选项，该选项可以是kCCOptionPKCS7Padding或kCCOptionECBMode两者中的任一个。假如使用PKCS7Padding，它的密钥可以是8个字节，也可以不是。
CCCrypt方法的其它几个参数就是我们在第2行至14行号配置好的参数。
判断CCCrypt方法执行的结果
当执行完CCCrypt方法后，会返回一个cryptStatus状态，通过cryptStatus判断是否加密成功。其中kCCSuccess表示加密成功，除此之外还有其它几种状态，如表1所示：
表1 CCCrypt结果状态列表 |
|
状态值 |
说明 |
kCCSuccess |
加解密操作正常结束。 |
kCCParamError |
非法的参数值。 |
kCCBufferTooSmall |
选项设置的缓存不够大。 |
kCCMemoryFailure |
内存分配失败。 |
kCCAlignmentError |
输入大小匹配不正确。 |
kCCDecodeError |
输入数据没有正确解码或解密。 |
kCCUnimplemented |
函数没有正确执行当前的算法。 |
当判断加密操作正确完成后，设置output data的length为bytesDecrypted，以调整输出buffer的大小为最终输出加密数据的尺寸。
对密文进行解密操作
至此就完成了数据的加密操作，接着使用相同的密钥对密文进行解密操作。该功能通过调用decrypt方法来实现：
func decrypt(inputData : Data){
let keyData: Data = key.data(using: String.Encoding.utf8,allowLossyConversion: false)!
let keyBytes = UnsafeMutableRawPointer(mutating: (keyData as NSData).bytes)
let keyLength = size_t(kCCKeySize3DES)
let dataLength = Int(inputData.count)
let dataBytes = UnsafeRawPointer((inputData as NSData).bytes)
let bufferData = NSMutableData(length: Int(dataLength) + kCCBlockSize3DES)!
let bufferPointer = UnsafeMutableRawPointer(bufferData.mutableBytes)
let bufferLength = size_t(bufferData.length)
var bytesDecrypted = Int(0)
let cryptStatus = CCCrypt(
UInt32(kCCDecrypt),&bytesDecrypted)
if Int32(cryptStatus) == Int32(kCCSuccess) {
bufferData.length = bytesDecrypted
let clearDataAsString = NSString(data: bufferData as Data,encoding: String.Encoding.utf8.rawValue)
print("解密后的内容：\(clearDataAsString as! String)")
} else {
print("解密过程出错: \(cryptStatus)")
}
}
解密的方法与加密的方法大体相似，需要注意不同的地方是，在第13行使用kCCDecrypt进行解密运算。然后在72行的代码中，将解密后的数据转换为NSString对象，并通过print语句在日志区进行打印输出。
修改viewDidLoad方法
最后一步是修改ViewController类的viewDidLoad方法，在该方法中调用加密方法encrypt，对明文coolketang.com进行加密操作：
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view,typically from a nib.
encrypt(encryptData: "coolketang.com");
}
现在已经完成了所有的加解密的编码工作，点击Xcode界面左上角的[编译并运行]按钮 ，打开模拟器运行项目。项目运行后，将弹出一个空白的模拟器，并在日志区输出解密后的结果，如图4所示：
图 4
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