iOS开发适配HTTPS详细教程

本文来自 http://www.2cto.com/kf/201611/570823.html  


苹果官方在2017年将会强制要求使用HTTPS，当然，很多开发者可能会误解会所有在应用里面的请求都必须使用HTTPS，其实不完全是这样。苹果官方文档提高了很多细节的东西，告诉开发者如何让自己的应用适配HTTPS，本文将从原理，官方文档，以及作者的实践经验出发。详细介绍如何iOS中使用HTTS以及使用时需要注意的细节问题。

HTTPS基本原理

首先我们以网络传输的7个层来快速的弄懂HTTP和HTTPS的基本区别。

HTTP传输：

HTTPS传输：

一眼就可以看出区别了吧，其实HTTPS就是在HTTP的基础上，在传输层和会话层之间了一个SSL层，简单来说都作用是负责数据的加解密，从而保证了数据都安全。

SSL(Security Socket Layer 安全套接层) 最初1994年Netscape开发,专门用于保护Web通讯.保护浏览器和服务器之间的通信,在客户和服务器之间提供服务器鉴别、可选客户鉴别和加密通信信道。使用TCP提供一种可靠的端对端的安全服务。

版本和历史

1.0，不成熟 2.0，基本上解决了Web通讯的安全问题

Microsoft公司发布了PCT(Private Communication Technology)，并在IE中支持 3.0，1996年发布，增加了一些算法，修改了一些缺陷

TLS 1.0(Transport Layer Security传输层安全协议, 也被称为SSL 3.1)，1997年IETF发布了Draft，同时，Microsoft宣布放弃PCT，与Netscape一起支持TLS 1.0

1999年，发布RFC 2246(The TLS Protocol v1.0)

苹果现在要求使用的是TLS1.2。待会我会继续提到这个问题。

SSL的主要功能

客户端验证服务器 客户段与服务器选择彼此支持的算法 服务器验证客户端（可选） 使用公开密钥算法产生共享的密钥

当然，HTTPS比较难以理解的还是它的协议，尤其是握手协议，考虑到篇幅的原因，这里不过多的讲解。

官方相关文档解读

App Transport Security (ATS)在iOS 9.0之后就默认开启了。也就是我吗之前请求HTTPS的时候NSAllowsArbitraryLoads这个key的值默认设置为NO了，而且这个键现在在NSAppTransportSecurity字典的第一层。

NSAppTransportSecurity : Dictionary {

NSAllowsArbitraryLoads : Boolean

NSAllowsArbitraryLoadsForMedia : Boolean

NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent : Boolean

NSAllowsLocalNetworking : Boolean

NSExceptionDomains : Dictionary {

: Dictionary {

NSIncludesSubdomains : Boolean

NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads : Boolean

NSExceptionMinimumTLSVersion : String

NSExceptionRequiresForwardSecrecy : Boolean// Default value is YES

NSRequiresCertificateTransparency : Boolean

}

}

}

除了NSExceptionRequiresForwardSecrecy默认的值时YES。其它的默认的值都是NO。

NSAppTransportSecurity字典分两个层级配置，前面四个

NSAllowsArbitraryLoads，NSAllowsArbitraryLoadsForMedia,

NSAllowsArbitraryLoadsInWebConten， NSAllowsLocalNetworking 是对整个APP全局的配置。如果我们需要对某个域名有区分的对待就需要在NSExceptionDomains里面进行相应的配置。

NSAllowsArbitraryLoads

设置为YES的话，就会使得除了开发者在NSExceptionDomains里面配置的域名以外所有的网络连接不受限制。

如果你设置为YES的话，需要在提审核的时候说明这样做的原因。

NSAllowsArbitraryLoadsForMedia

设置为YES的话，所有在APP里面使用AV Foundation framework加载的视频都不会被限制。如果不设置的话，就仅用于加载已加密的媒体，例如由FairPlay或安全HLS保护的文件，并且不包含个人信息。

如果你设置为YES的话，同样也是需要在提审核的时候说明你这样做的原因。

NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent

如果你设置为YES的话,系统会禁用对来自Web视图的请求的所有ATS限制，也就是你的WebView的请求不不一定需要HTTPS，APP就可以使用嵌入式浏览器来显示任意内容，但是应用的其他部分还是需要用ATS。

如果你设置为YES的话，同样也是需要在提审核的时候说明你这样做的原因。

NSAllowsLocalNetworking

设置为YES的话就允许加载本地资源。

NSExceptionDomains

NSExceptionDomains其实是相当于NSAllowsArbitraryLoads的一个子集。后者是全局的作用，而前者主要是用于对某些域名的限制作用。他的主要作用其实就是用于们自签名的证书，具体使用细节我会在后面具体介绍。

NSExceptionDomains字典里面各键的值意义如下。

NSIncludesSubdomains

默认为NO,如果设置为YES，则表示当前设置域名的所有子域名也使用同样的配置

NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads

允许不安全的HTTP请求，这里所谓的不安全，不代表改变了 Transport Layer Security (TLS)或是事HTTPS的请求。所谓的不安全主要是因为使用自签名的证书，没有经过CA认证所以苹果并不知道是不是安全的，如果开发者允许那么苹果也允许加载。

设置为YES,在审核的时候你需要说明原因

NSExceptionMinimumTLSVersion

这个属性用于表面你的HTTPS的TLS版本，因为苹果默认是支持TLS1.2，所以如果你使用了较低的版本你你需要自己指明。

设置为这个键后,在审核的时候你也需要说明原因。

NSExceptionRequiresForwardSecrecy

如果设置为NO，则允许不支持完全前向保密（PFS）的TLS密码（对于指定的域名）。 默认值为YES。关于完全正向保密，可以看这篇文章TLS完美前向保密（perfect forward secrecy）翻译。

NSRequiresCertificateTransparency

如果设置为YES，则对于命名域的服务器证书，需要有效的签名证书透明度的时间戳。 默认值为NO。

以上这么多内容，对于iOS开发者来自说最重要的信息就是有五个键，如果开发者不使用默认值，则需要在审核的时候进行说明。这五个键是

NSAllowsArbitraryLoads

NSAllowsArbitraryLoadsForMedia

NSAllowsArbitraryLoadsInWebContent

NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads

NSExceptionMinimumTLSVersion

这对于嵌入了很多网页或是视频的APP来说感觉会比较麻烦一些。

使用CA颁发证书的开发者

如果想要简单实用，公司又壕气，那就推荐使用这种方法。就是花钱买一个CA机构颁发的证书，也可以是CA机构授权二级或是三级机构颁发的证书，国内很多的颁发证书的公司，可以直接找他们买。

证书的算法使用RSA还是圆锥曲线(ECC)并没有太大区别，我见过的大部分是RSA算法的。

弄好证书后，丢给后台，让他们搭建HTTPS的服务器，理论上iOS端只需要修改地址为HTTPS的地址就可以适配成功。但是还是做一些配置来保证万无一失吧。

如果项目使用的是AFNetWorking的话。只需要如下几句代码就可以搞定。

NSString *urlString = @"https://www.apple.com";

AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];

AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModeNone];

[securityPolicy setValidatesDomainName:YES];

manager.securityPolicy = securityPolicy;

manager.responseSerializer = [AFHTTPResponseSerializer serializer];

// request

[manager GET:urlString

parameters:nil

progress:nil

success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {

NSDictionary * array = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:responseObject options:NSJSONReadingMutableLeaves error:nil];

NSLog(@"OK === %@",array);

NSString *htmlString = [[NSString alloc]initWithData:responseObject encoding:NSUTF8StringEncoding];

NSLog(@"%@",htmlString);

} failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {

NSLog(@"error ==%@",error.description);

}];

不过这里最值得关注的是AFSSLPinningModeNone,我们点进去看AF的源码的时候，就会发现这是一个枚举，主要包括了三种类型。

enum{

AFSSLPinningModeNone,

AFSSLPinningModePublicKey,

AFSSLPinningModeCertificate,

}

`AFSSLPinningModeNone`

Do not used pinned certificates to validate servers.

`AFSSLPinningModePublicKey`

Validate host certificates againstpublickeys of pinned certificates.

`AFSSLPinningModeCertificate`

Validate host certificates against pinned certificates.

*/

AFSSLPinningModeNon表示不做SSL pinning，只跟浏览器一样在系统的信任机构列表里验证服务端返回的证书。若证书是信任机构签发的就会通过，若是自己服务器生成的证书，是不会通过的。

AFSSLPinningModeCertificate表示用证书绑定方式验证证书，需要客户端保存有服务端的证书拷贝，这里验证分两步，第一步验证证书的域名/有效期等信息，第二步是对比服务端返回的证书跟客户端返回的是否一致。

AFSSLPinningModePublicKey是用证书绑定方式验证，客户端要有服务端的证书拷贝，只是验证时只验证证书里的公钥，不验证证书的有效期等信息。只要公钥是正确的，就能保证通信不会被窃听，因为中间人没有私钥，无法解开通过公钥加密的数据。

也就是如果你使用后面两种模式你的工程里面需要导入cer证书文件。这个文件的路径随意，AFNetWorking会自动替你寻找。如果你觉得不放心也可以使用下面的代码直接指定文件。

NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"12306"ofType:@"cer"]];

NSSet *cerSet  = [NSSet setWithObject:certData];

if(certData){

[securityPolicy setPinnedCertificates:cerSet];

}

这样就可以去测试看看能不能跑起来了～

使用自签名的证书

使用自签名的证书比使用CA的要复杂一些。国内最著名的使用自签名证书的就是12306了。我们可以看看12306的证书文件。

首先我们需要下载它证书，对于网络上支持HTTPS的网站我们都可以通过下列方式获取相应的证书。

openssl s_client -connect kyfw.12306.cn:443/dev/null| openssl x509 -outform DER >12306.cer

openssl s_client -connect www.apple.com:443/dev/null| openssl x509 -outform DER > apple.cer

执行命令后就会在当前目录下生成一个12306.cer的文件，我们把文件拷贝到Xcode里面可以查看相应的证书信息。

这个SRCA是12306自己搞定一个证书机构，也是没有CA认证过的。所以也算是一个自签名证书。

为了方便测试，我这里使用12306的证书来讲解自签证书配置。首先我不作任何配置使用如下代码测试网络能否联通

NSString *urlString = @"https://kyfw.12306.cn/otn";

AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];

AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModePublicKey];

[securityPolicy setAllowInvalidCertificates:YES];

[securityPolicy setValidatesDomainName:YES];

manager.securityPolicy = securityPolicy;

//用于指定文件

//    NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"12306" ofType:@"cer"]];

//    NSSet *cerSet  = [NSSet setWithObject:certData];

//    if(certData){

//        [securityPolicy setPinnedCertificates:cerSet];

//    }

manager.responseSerializer = [AFHTTPResponseSerializer serializer];

[manager GET:urlString

parameters:nil

progress:nil

success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {

NSDictionary * array = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:responseObject options:NSJSONReadingMutableLeaves error:nil];

NSLog(@"OK === %@",array);

NSString *htmlString = [[NSString alloc]initWithData:responseObject encoding:NSUTF8StringEncoding];

NSLog(@"%@",htmlString);

} failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {

NSLog(@"error ==%@",error.description);

}];

可以看到结果如下

我们并不能正常访问1230网站，我们使用源码的方式打开plist文件

然后在里面添加如下配置

NSAppTransportSecurity

NSExceptionDomains

kyfw.12306.cn

NSIncludesSubdomains

NSExceptionRequiresForwardSecrecy

NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads

再次运行程序访问12306.可以看到成功加载到了数据

关于这个配置文件怎么配置呢。如果不是很清楚的话，建议使用苹果提供的工具

/usr/bin/nscurl --ats-diagnostics [--verbose] URL

比如我测试苹果的网站（我只截取了部分信息）

hly:Desktop jianquan$  /usr/bin/nscurl --ats-diagnostics --verbose https://www.apple.com

Starting ATS Diagnostics

Configuring ATS Info.plist keys and displaying the result of HTTPS loads to https://www.apple.com.

A test will"PASS"ifURLSession:task:didCompleteWithError: returns a nil error.

================================================================================

Default ATS Secure Connection

---

ATS Default Connection

ATS Dictionary:

{

}

Result : PASS

---

TLSv1.1with PFS disabled and insecure HTTP allowed

ATS Dictionary:

{

NSExceptionDomains =     {

"www.apple.com"=         {

NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads =true;

NSExceptionMinimumTLSVersion ="TLSv1.1";

NSExceptionRequiresForwardSecrecy =false;

};

};

}

Result : PASS

---

---

TLSv1.0with PFS disabled and insecure HTTP allowed

ATS Dictionary:

{

NSExceptionDomains =     {

"www.apple.com"=         {

NSExceptionAllowsInsecureHTTPLoads =true;

NSExceptionMinimumTLSVersion ="TLSv1.0";

NSExceptionRequiresForwardSecrecy =false;

};

};

}

Result : PASS

---

Result : PASS表明我可以使用推荐的键值对来适配HTTPS。对于自己的域名我们也可以先让后台配置好HTTPS之后，然后以上方法，就能更快更好的适配了。

对于自签的证书我们按照上面的教程配置就好。但是你会问我，BB可半天，证书在那里呢？别急下面一节我专门讲解如何生成自己的证书。

生成自签名的证书

我在大二的时候写过一篇文章，专门研究了数字证书的相关东西数字证书及其简单数字签名的实现（java实现）

首先请确保你的电脑安装了jdk，没有的话请到官网下载安装。Mac或是Windows下生成证书的方式都是一样的。java的跨平台性—。

安装好java后，打开终端,生成相应的证书

keytool -genkey -alias JoySeeDog -keyalg RSA -keysize1024-keystore JoySeeDog -validity365

这里面可以配置的参数包括如下，可以根据自己需求使用。

-alias                   要处理的条目的别名

-keyalg                 密钥算法名称

-keysize               密钥位大小

-sigalg                 签名算法名称

-destalias           目标别名

-dname                   唯一判别名

-startdate           证书有效期开始日期/时间

-ext                     X.509扩展

-validity              有效天数

-keypass                   密钥口令

-keystore             密钥库名称

-storepass                 密钥库口令

-storetype           密钥库类型

-providername     提供方名称

-providerclass   提供方类名

-providerarg               提供方参数

-providerpath         提供方类路径

-v                              详细输出

-protected通过受保护的机制的口令

然后会提示你输入相应的信息，如下图所示

然后可以使用如下命令查看相应的信息。

keytool -list -v -keystore JoySeeDog

相关信息如下

确认证书的相关信息没有问题后，就可以导出相应的证书了。

-rfc                            以 RFC 样式输出

-alias                   要处理的条目的别名

-file                 输出文件名

-keystore             密钥库名称

-storepass                 密钥库口令

-storetype           密钥库类型

-providername     提供方名称

-providerclass   提供方类名

-providerarg               提供方参数

-providerpath         提供方类路径

-v                              详细输出

-protected通过受保护的机制的口令

可以看到当前目录下出现了一个JoySeeDog和一个JoySeeDog.cer文件。准确的说这个JoySeeDog文件在第一步就出现了，保存好这两个文件。以后也许会用到。

把证书拖入Xcode，可以看到崭新的证书做好了～

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