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秘钥存储器

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密钥存储器

Storage

Storage 是一个使用 SwiftUI 编写的本机数据存储示例应用。项目主体是 Storage/Storage 下的 Swift 代码，用于把用户输入的数据加密后保存到本机，并在输入相同 key 后读取和解密。

根目录下的 encrypt.py 不是应用运行依赖，它只是用于辅助说明和验证 Swift 代码中的加密逻辑。

项目结构

.
├── Storage/
│   ├── Storage.xcodeproj/        # Xcode 工程文件
│   └── Storage/
│       ├── StorageApp.swift      # SwiftUI 应用入口
│       ├── ContentView.swift     # 主界面、存储、读取、加密和解密逻辑
│       └── Assets.xcassets/      # 应用资源
└── encrypt.py                    # 加密逻辑辅助说明脚本

Swift 代码说明

StorageApp.swift

StorageApp 是应用入口。它通过 WindowGroup 启动 ContentView，也就是用户看到的主界面。

ContentView.swift

ContentView 是项目的核心文件，负责以下功能：

  • 展示“数据存储器”主界面。
  • 提供“读取数据”和“存入数据”两种模式。
  • 提供“联网存储”按钮，因为存储服务器为个人使用，所以该部分功能摘除。
  • 接收用户输入的十六进制 key。
  • 在存入模式中，把文本数据加密后保存到本机。
  • 在读取模式中，从本机读取加密数据，并使用用户输入的 key 解密。
  • 支持从剪贴板粘贴数据，以及复制加密数据或解密结果。
  • 通过提示文字反馈读取、保存、复制、解密失败等状态。

基本功能流程

存入数据

  1. 在首页点击“存入数据”。
  2. 输入不超过 64 位的十六进制 key。
  3. 点击“确认”。
  4. 输入或粘贴需要保存的文本。
  5. 点击“加密并存入本机”。
  6. 应用会把加密结果保存到 UserDefaults 中，保存 key 为 storedEncryptedPayload。

读取数据

  1. 在首页点击“读取数据”。
  2. 输入保存数据时使用的同一个 key。
  3. 点击“确认”。
  4. 应用会从 UserDefaults 读取本机保存的加密数据。
  5. 解密成功后显示原始文本；如果 key 不匹配或密文格式无效，会显示解密失败信息。

加密功能说明

Swift 代码使用 Apple 的 CryptoKit，具体算法是 AES.GCM。

当前实现的加密规则如下：

  1. 用户输入的 key 会先去掉首尾空白。
  2. 如果 key 长度小于 64 位，会在右侧补 0，直到长度为 64 位。
  3. key 必须是 64 位十六进制字符串，转换后正好是 32 字节，用作 AES-256 的对称密钥。
  4. nonce 使用 key 的前 12 字节生成。
  5. 文本会按 UTF-8 转成二进制数据。
  6. 使用 AES.GCM.seal 加密。
  7. 最终保存的是 nonce + ciphertext + tag 组合数据的 Base64 字符串。

解密时，应用会把 Base64 字符串还原为组合数据，并用同一个 key 调用 AES.GCM.open 解密。

encrypt.py 的作用

encrypt.py 使用 Python 的 cryptography 库复刻了 Swift 中的加密流程：

  • 同样会把 key 补齐到 64 位十六进制字符串。
  • 同样把 key 转为 32 字节 AES-GCM 密钥。
  • 同样取 key 的前 12 字节作为 nonce。
  • 同样输出 nonce + ciphertext + tag 的 Base64 字符串。

因此，它主要用于解释 Swift 加密逻辑，或在命令行中对照 Swift 端的加密结果。它不是 iOS 应用的一部分，应用运行时不会调用这个 Python 脚本。

运行示例：

python3 encrypt.py

如果本机没有安装依赖，需要先安装：

python3 -m pip install cryptography

注意事项

  • 当前数据只保存在本机 UserDefaults 中，不会上传服务器。
  • “联网存储”功能没有加进去。
  • 读取数据必须使用存入时相同的 key。
  • 如果 key 错误、密文被修改，或本机没有保存数据，应用会给出对应提示。
  • 当前 nonce 由 key 固定派生，适合用于学习和演示现有加密流程；如果要用于生产环境，应改为每次加密生成随机 nonce，并随密文一起保存。