面试题：Swift 内存安全与加密算法集成

Question

在 Swift 项目中，为了安全考虑，通常需要注意内存管理以防止缓冲区溢出等安全漏洞。现在要求你在一个包含用户敏感信息（如密码）的类中，实现 AES 加密算法对密码进行加密存储。请详细阐述如何避免内存相关的安全问题，同时给出关键代码片段实现 AES 加密（可借助第三方库，如 CryptoSwift 等，但需说明库的引入及关键配置）。

Answer 1

避免内存相关安全问题

1. 使用安全的数据类型：在 Swift 中，使用SecureBytes类型来处理敏感数据，例如密码。SecureBytes会将数据存储在安全的内存区域，防止数据被意外泄露。
2. 及时清理内存：在使用完敏感数据后，手动将其从内存中清除。可以通过将包含敏感数据的变量设置为nil，并调用autoreleasepool来确保内存被及时释放。
3. 避免数据拷贝：尽量减少对敏感数据的拷贝操作，因为每次拷贝都可能增加数据泄露的风险。如果必须进行拷贝，确保在拷贝完成后立即清理原始数据。

引入 CryptoSwift 库

1. 使用 CocoaPods 引入：
   • 在项目根目录下创建一个Podfile文件（如果没有的话）。
   • 在Podfile中添加以下内容：

platform :ios, '10.0'
use_frameworks!

target 'YourTargetName' do
    pod 'CryptoSwift'
end

- 然后在终端中执行`pod install`命令，安装完成后，使用`.xcworkspace`文件打开项目。

2. 关键配置： - 确保项目的Build Settings中的Enable Bitcode设置为No，因为某些第三方库可能不支持 Bitcode。

关键代码片段实现 AES 加密

import CryptoSwift

class User {
    var encryptedPassword: [UInt8]?
    
    func encryptPassword(_ password: String, key: String) {
        guard let passwordData = password.data(using:.utf8),
              let keyData = key.data(using:.utf8) else {
            return
        }
        
        do {
            let encrypted = try AES(key: keyData, blockMode: CBC(iv: keyData), padding:.pkcs7).encrypt(passwordData)
            encryptedPassword = encrypted
        } catch {
            print("Encryption error: \(error)")
        }
    }
}

// 使用示例
let user = User()
let password = "yourPassword"
let key = "yourEncryptionKey"
user.encryptPassword(password, key: key)
if let encrypted = user.encryptedPassword {
    print("Encrypted password: \(encrypted.map { String(format: "%02hhx", $0) }.joined())")
}

在上述代码中，User类包含一个存储加密后密码的属性encryptedPassword。encryptPassword方法接受用户密码和加密密钥，使用CryptoSwift库中的AES类进行加密，并将加密结果存储在encryptedPassword中。注意密钥长度需符合 AES 算法要求，这里简单示例使用与密钥长度匹配的 IV（实际应用中应使用随机生成的 IV 并安全存储）。同时要注意处理加密过程中可能抛出的错误。