使用 OS 提供的 API 在 MacOS 上进行散列

Question

对于我们的 C/C++ 应用程序，我们使用 Security Transforms API 进行一些基本的加密/解密。
现在我们需要计算数据的哈希值（尤其是 SHA256），尽管文档声称 Security Transforms 也提供了一种哈希方法，但似乎没有详细说明如何做到这一点。似乎谷歌也没有提供任何例子或细节。
所以问题是：
是否真的可以使用安全转换计算哈希（如果可能，SHA256）？
如果没有，那么是否有任何其他 API（由 Apple 提供）使用 C/C++ 进行计算？

Answer 1

我不了解安全转换。不过，您可以使用 Apple 的 CommonCrypto 库。

奇怪的是，CommonCrypto 的大部分内容似乎都没有很好的记录（至少我可以找到），但在 https://opensource.apple.com//source/CommonCrypto/CommonCrypto-7/CommonCrypto/CommonDigest.h.auto.html 中找到以下声明：

extern int CC_SHA256_Init(CC_SHA256_CTX *c);
extern int CC_SHA256_Update(CC_SHA256_CTX *c, const void *data, CC_LONG len);
extern int CC_SHA256_Final(unsigned char *md, CC_SHA256_CTX *c);

Answer 2

经过大量挖掘后发现，Security Transforms API 是可能的，尽管没有记录。为了使其工作，使用SecDigestTransformCreate 制作了AES encryption 的样本，并使用了可用哈希算法列表there。

这是一个 C 和 C++ 友好的解决方案：

#include <CoreFoundation/CoreFoundation.h>
#include <Security/Security.h>

#ifdef __cplusplus
#include <vector>
#else // C
#include <stdbool.h> // For adding boolean support
#endif // __cplusplus

// Convenience define for cleanup
#define _CLEANUP_IF(a) if ((a)) goto Cleanup;

#ifdef __cplusplus
// Wrap into class in case of C++

class Sha256Calculator {
public:
#endif // __cplusplus

    // Calculates SHA256 hash from given array of data and returns array
    // Note: Parameter "outHash" is manually allocated so consider calling free(outHash) after using it
    static bool calculateSha256(uint8_t** outHash, size_t* outHashSize, const uint8_t *data, const size_t dataSize)
    {
        bool result = false;
        CFErrorRef error = NULL;

        SecTransformRef digestTransform = NULL;

        CFDataRef sourceData = NULL;
        CFDataRef outDataRef = NULL;
        const UInt8 * outData = NULL;
        CFIndex outDataSize = 0;


        // Create a CFData object from the source
        sourceData = CFDataCreate(kCFAllocatorDefault, (const UInt8*)data, dataSize);
        _CLEANUP_IF(!sourceData);

        digestTransform = SecDigestTransformCreate(kSecDigestSHA2, 256, &error);
        _CLEANUP_IF(error);

        SecTransformSetAttribute(digestTransform, kSecTransformInputAttributeName, (CFDataRef)sourceData, &error);
        _CLEANUP_IF(error);

        outDataRef = (CFDataRef)SecTransformExecute(digestTransform, &error);
        _CLEANUP_IF(error);
        _CLEANUP_IF(!outDataRef);


        // Extract data from CFDataRef to array
        outData = CFDataGetBytePtr(outDataRef);     // Returns read-only (UInt8*) pointer to the data
        outDataSize = CFDataGetLength(outDataRef);


        if (outHash) {
            *outHash = (uint8_t*)malloc(outDataSize);
            if (*outHash) {
                memcpy(*outHash, outData, outDataSize);
                if (outHashSize) {
                    *outHashSize = (size_t)outDataSize;
                }
                result = true;
            }
        }

        // Notes:
        //   * All the objects are released except "outData" since it's handled and cleaned by using outDataRef
        //   * CFRelease throws error if the passed object is NULL, so check objects before releasing

    Cleanup:
        // Use CFShow(error) for getting details about error
        if (error) { CFRelease(error); }
        if (digestTransform) { CFRelease(digestTransform); }
        if (sourceData) { CFRelease(sourceData); }
        if (outDataRef) { CFRelease(outDataRef); }

        return result;
    }

#ifdef __cplusplus
    // Convenience method for cpp using vectors
    static bool calculateSha256(std::vector<uint8_t>& outHash, const std::vector<uint8_t>& data)
    {
        // Call original method
        uint8_t * outHashArray = nullptr;
        size_t outHashSize;
        bool result;
        result = calculateSha256(&outHashArray, &outHashSize, data.data(), data.size());
        if (!result)
            return false;

        // Put resulting array in vector
        outHash.clear();
        outHash.insert(outHash.end(), &outHashArray[0], &outHashArray[outHashSize]);

        // Clean allocated array
        if (outHashArray)
            free(outHashArray);

        return result;
    }
};
#endif // __cplusplus

注意：
为了使用任何其他散列算法代替 SHA256，请随意修改以下行：
SecDigestTransformCreate(kSecDigestSHA2, 256, &error);
具有所需的可用哈希算法name 和适当的长度。

PS 希望苹果会更新他们的文档...