如何打造一个安全的App？这是每一个移动开发者必须面对的问题。在移动App开发领域，开发工程师对于安全方面的考虑普遍比较欠缺，而由于iOS平台的封闭性，遭遇到的安全问题相比于Android来说要少得多，这就导致了许多iOS开发人员对于安全性方面没有太多的深入，但对于一个合格的软件开发者来说，安全知识是必备知识之一。
对于未越狱的iOS设备来说，由于强大的沙箱和授权机制，以及Apple自己掌控的App Store， 基本上杜绝了恶意软件的入侵（非越狱）。但除系统安全之外，我们还是面临很多的安全问题：网络安全、数据安全等，每一项涉及也非常广，安全是非常大的课题，本人并非专业的安全专家，只是从开发者的角度，分析我们常遇到的各项安全问题，并提出通常的解决方法，与各位同学交流学习。
每一个软件工程师都有义务保护用户数据的隐私和安全。
首先是网络安全，OSI模型各层都会面临相应的网络安全问题，涉及宽广，而网络安全也是安全领域发展最为繁荣的领域。本文我们只是从移动应用开发角度，以尽量简单的方式，讲解HTTPS核心概念知识，以及在iOS平台上的实现。建议现在还在使用HTTP的应用都升级到HTTPS。
1. HTTPS
其实HTTPS从最终的数据解析的角度，与HTTP没有任何的区别，HTTPS就是将HTTP协议数据包放到SSL/TSL层加密后，在TCP/IP层组成IP数据报去传输，以此保证传输数据的安全；而对于接收端，在SSL/TSL将接收的数据包解密之后，将数据传给HTTP协议层，就是普通的HTTP数据。HTTP和SSL/TSL都处于OSI模型的应用层。从HTTP切换到HTTPS是一个非常简单的过程，在做具体的切换操作之前，我们需要了解几个概念：
SSL/TSL
关于SSL/TSL，阮一峰的两篇博客文章做了很好的介绍：
简单的来说，SSL/TSL通过四次握手，主要交换三个信息：
- 数字证书：该证书包含了公钥等信息，一般是由服务器发给客户端，接收方通过验证这个证书是不是由信赖的CA签发，或者与本地的证书相对比，来判断证书是否可信；假如需要双向验证，则服务器和客户端都需要发送数字证书给对方验证；
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三个随机数：这三个随机数构成了后续通信过程中用来对数据进行对称加密解密的“对话密钥”。
首先客户端先发第一个随机数N1，然后服务器回了第二个随机数N2（这个过程同时把之前提到的证书发给客户端），这两个随机数都是明文的；而第三个随机数N3（这个随机数被称为Premaster secret），客户端用数字证书的公钥进行非对称加密，发给服务器；而服务器用只有自己知道的私钥来解密，获取第三个随机数。这样，服务端和客户端都有了三个随机数N1+N2+N3，然后两端就使用这三个随机数来生成“对话密钥”，在此之后的通信都是使用这个“对话密钥”来进行对称加密解密。因为这个过程中，服务端的私钥只用来解密第三个随机数，从来没有在网络中传输过，这样的话，只要私钥没有被泄露，那么数据就是安全的。
- 加密通信协议：就是双方商量使用哪一种加密方式，假如两者支持的加密方式不匹配，则无法进行通信；
有个常见的问题，关于随机数为什么要三个？只最后一个随机数N3不可以么？
这是由于SSL/TLS设计，就假设服务器不相信所有的客户端都能够提供完全随机数，假如某个客户端提供的随机数不随机的话，就大大增加了“对话密钥”被破解的风险，所以由三组随机数组成最后的随机数，保证了随机数的随机性，以此来保证每次生成的“对话密钥”安全性。
数字证书
数字证书是一个电子文档，其中包含了持有者的信息、公钥以及证明该证书有效的数字签名。而数字证书以及相关的公钥管理和验证等技术组成了PKI（公钥基础设施）规范体系。一般来说，数字证书是由数字证书认证机构(Certificate authority，即CA)来负责签发和管理，并承担PKI体系中公钥合法性的检验责任；数字证书的类型有很多，而HTTPS使用的是SSL证书。
怎么来验证数字证书是由CA签发的，而不是第三方伪造的呢？ 在回答这个问题前，我们需要先了解CA的组织结构。首先，CA组织结构中，最顶层的就是根CA，根CA下可以授权给多个二级CA，而二级CA又可以授权多个三级CA，所以CA的组织结构是一个树结构。对于SSL证书市场来说，主要被Symantec(旗下有VeriSign和GeoTrust)、Comodo SSL、Go Daddy 和 GlobalSign 瓜分。 了解了CA的组织结构后，来看看数字证书的签发流程：
数字证书的签发机构CA，在接收到申请者的资料后进行核对并确定信息的真实有效，然后就会制作一份符合X.509标准的文件。证书中的证书内容包含的持有者信息和公钥等都是由申请者提供的，而数字签名则是CA机构对证书内容进行hash加密后得到的，而这个数字签名就是我们验证证书是否是有可信CA签发的数据。
假设上图证书是由证书签发机构CA1签发的。
1）接收端接到一份数字证书Cer1后，对证书的内容做Hash得到H1；
2）从签发该证书的机构CA1的数字证书中找到公钥，对证书上数字签名进行解密，得到证书Cer1签名的Hash摘要H2；
3）对比H1和H2，如相等，则表示证书没有被篡改。
4）但这个时候还是不知道CA是否是合法的，我们看到上图中有CA机构的数字证书，这个证书是公开的，所有人都可以获取到。而这个证书中的数字签名是上一级生成的，所以可以这样一直递归验证下去，直到根CA。根CA是自验证的，即他的数字签名是由自己的私钥来生成的。合法的根CA会被浏览器和操作系统加入到权威信任CA列表中，这样就完成了最终的验证。所以，一定要保护好自己环境（浏览器/操作系统）中根CA信任列表，信任了根CA就表示信任所有根CA下所有子级CA所签发的证书，不要随便添加根CA证书。
一般操作系统和浏览器只包含根CA机构的证书，而在配置Web服务器的HTTPS时，也会将配置整个证书链，所以整个校验流程是从最后的叶子节点证书开始，用父节点校验子节点，一层层校验整个证书链的可信性。
打个比喻：父（根CA数字证书）-子（CA数字证书）-孙（数字证书）三代人，假设父没有其他兄弟（相当于根CA机构是唯一的），假如子与父进行DNA亲子鉴定，检测DNA位点（即证书签名）相同，那就基本确定子是由父所生；孙与子一样。这样就能够确定孙肯定是源于父一脉，是父（根CA数字证书）的合法继承人。数字证书的验证就是基于同样的原理。
Basic Constraint校验漏洞
那是否不管多少层都可以这样一直信任下去呢？理论上是可行的，但会遇到一个问题。假设我从可信CA机构购买了一张证书，使用这张证书签发的证书是否也会被操作系统和浏览器信任呢？明显是不应该相信的，因为我并不是CA机构，假如我签发的证书也被信任的话，那我完全可以自己签发任何域名的证书来进行伪造攻击。这就是著名的Basic Constraint校验漏洞，X.509证书中的Basic Constraint包含了这是不是一个CA机构，以及有效证书路径的最大深度（即，这个CA还能否继续签发CA机构证书及其签发子CA