nodeJS之crypto模块公钥加密及解密

Posted 2020-11-10

nodeJS之crypto模块公钥加密及解密

NodeJS有以下4个与公钥加密相关的类。
1. Cipher: 用于加密数据；
2. Decipher: 用于解密数据；
3. Sign: 用于生成签名；
4. Verify: 用于验证签名；

在使用公钥加密技术时，需要使用公钥及私钥，公钥是用于创建只有私钥的拥有者能够读出的加密数据，以及对私钥的拥有者的签名进行验证；私钥是用于解密数据以及对数据进行签名。

一：加密数据
在crypto模块中，Cipher类用于对数据进行加密操作；我们可以通过如下两种方式创建cipher对象；

1.1 createCipher方法；该方法使用指定的算法与密码来创建cipher对象。该方法使用方式如下：

crypto.createCipher(params, pasword);

该方法使用两个参数，第一个参数用于指定在加密数据时所使用的算法，比如 ‘ase-256-cbc‘这些等，第二个参数用于指定加密时所使用的密码，该参数值必须为一个二进制格式的字符串或一个Buffer对象。

createCipher 方法返回一个被创建的cipher对象。

1.2 createCipheriv方法；该方法使用指定的算法、密码与初始向量、来创建cipher对象，使用方法如下所示：

crypto.createCipheriv(params, password, iv);

该方法的第一个参数是在加密数据时所使用的算法，比如 ‘ase-256-cbc‘等等，第二个参数用于指定加密时所使用的密码，该参数值必须为一个二进制格式的字符串或一个Buffer对象。 第三个参数指定加密时所使用的初始向量，参数值也必须为一个二进制格式的字符串或一个Buffer对象。
该方法返回的也是一个被创建的cipher对象。

1.3 在上面通过两种方式创建了cipher对象后，可以通过使用该对象的update方法来指定需要被加密的数据，该方法使用的方式如下：

cipher.update(data, [input_encoding], [output_encoding])

其中第一个参数为必选项(其他的参数为可选项), 该参数值是一个Buffer对象或一个字符串，用于指定需要加密的数据。第二个参数用于指定被加密的数据所使用的编码格式，可指定参数值为 ‘utf-8‘, ‘ascii‘ 或 ‘binary‘. 如果不使用第二个参数的话，那么第一个参数必须为一个Buffer对象。
第三个参数用于指定输出加密数据时使用的编码格式，可指定的参数值为 ‘hex‘, ‘binary‘ 或 ‘base64‘ 等。如果不使用第三个参数的话，该方法就返回了一个存放了加密数据的Buffer对象。

1.4 可以使用cipher对象的final方法来返回加密数据。当该方法被调用时，任何cipher对象中所缓存的数据都将被加密。在使用了cipher对象的final方法
后，不能再向cipher对象中追加加密数据，该方法使用方式如下：

cipher.final([output_encoding]);

该方法使用一个可选参数，该参数值为一个字符串，用于指定在输出加密数据的编码格式，可指定参数值为 ‘hex‘, ‘binary‘, 及 ‘base64‘. 如果使用了
该参数，那么final方法返回字符串格式的加密数据，如果不使用该参数，那么该方法就返回一个Buffer对象。

具体使用的代码如下：

const crypto = require(‘crypto‘);

/*
 下面是使用加密算法对 ‘我不是笨蛋‘ 几个字进行加密，所加密使用的密码是 123456
*/
const data = ‘我不是笨蛋‘;
const password = ‘123456‘;

// 创建加密算法
const aseEncode = function(data, password) {

  // 如下方法使用指定的算法与密码来创建cipher对象
  const cipher = crypto.createCipher(‘aes192‘, password);

  // 使用该对象的update方法来指定需要被加密的数据
  let crypted = cipher.update(data, ‘utf-8‘, ‘hex‘);

  crypted += cipher.final(‘hex‘);

  return crypted;
};

console.log(aseEncode(data, password)); // 输出 ebdf98c254b9aa5265f6d4a5e73f861d

二：解密数据

在crypto模块中，Decipher类用于对加密后的数据进行解密操作。
创建一个decipher对象，可以通过如下两种方式进行创建：

2.1 createDecipher方法，该方法使用指定的算法与密码来创建 decipher对象，该方法使用的方式如下：

crypto.createDecipher(params, password);

在该方法中，第一个参数用于指定在解密数据时所使用的算法，比如 ‘aes-256-cbc‘等，该算法必须与加密数据时所使用的算法保持一致。
第二个参数用于指定解密时所使用的密码，其参数值为一个二进制格式的字符串或一个Buffer对象，该密码同样必须与加密该数据时所使用的密码保持一致。

createDecipher方法返回一个被创建的 decipher对象。

2.2 createDecipheriv方法；该方法使用指定的算法、密码与初始向量来创建decipher对象。该方法使用如下所示：

crypto.createDecipheriv(params, password, iv);

在该方法中，第一个参数用于指定在解密数据时所使用的算法，比如 ‘aes-256-cbc‘等，该算法必须与加密数据时所使用的算法保持一致。第二个参数用于指定解密时所使用的密码，参数值必须为一个二进制格式的字符串或一个Buffer对象，同样的道理，该密码必须与加密该数据时所使用的密码保持一致。 
第三个参数用于指定解密时所使用的初始向量，该参数值也必须为一个二进制格式的字符串或者一个Buffer对象，该初始向量必须与加密该数据时所使用的初始向量保持一致。

2.3 在创建了decipher对象之后，可以通过使用该对象的update方法来指定需要被解密的数据。该方法使用如下所示：

decipher.update(data, [input_encoding], [output_encoding]);

在该方法中，第一个参数为一个Buffer对象或一个字符串，用于指定需要被解密的数据，第二个参数用于指定被解密数据所使用的编码格式，可指定的参数值为 ‘hex‘, ‘binary‘, ‘base64‘等，如果不使用第二个参数的话，那么参数值必须为一个buffer对象。第三个参数用于指定输出解密数据时使用的编码格式，可选参数值为‘utf-8‘, ‘ascii‘ 或 ‘binary‘;

2.4 可以使用decipher对象的final方法来返回经过解密之后的原始数据，该方法使用如下所示：

decipher.final([output_encoding]);

在该对象的final方法中，使用了一个可选参数，参数值为一个字符串，用于指定在输出解密数据时使用的编码格式，可指定参数值为 ‘utf-8‘, ‘ascii‘ 或 ‘binary‘;
如果使用了 该参数，final返回字符串格式的解密数据，如果不使用该参数，final方法返回一个Buffer对象。

如下解密数据的代码：

const crypto = require(‘crypto‘);

/*
 下面是使用加密算法对 ‘我不是笨蛋‘ 几个字进行加密，所加密使用的密码是 123456
*/
const data = ‘我不是笨蛋‘;
const password = ‘123456‘;

// 创建加密算法
const aseEncode = function(data, password) {

  // 如下方法使用指定的算法与密码来创建cipher对象
  const cipher = crypto.createCipher(‘aes192‘, password);

  // 使用该对象的update方法来指定需要被加密的数据
  let crypted = cipher.update(data, ‘utf-8‘, ‘hex‘);

  crypted += cipher.final(‘hex‘);

  return crypted;
};

console.log(aseEncode(data, password)); // 输出 ebdf98c254b9aa5265f6d4a5e73f861d

// 创建解密算法
const aseDecode = function(data, password) {
  /* 
   该方法使用指定的算法与密码来创建 decipher对象, 第一个算法必须与加密数据时所使用的算法保持一致;
   第二个参数用于指定解密时所使用的密码，其参数值为一个二进制格式的字符串或一个Buffer对象，该密码同样必须与加密该数据时所使用的密码保持一致
  */
  const decipher = crypto.createDecipher(‘aes192‘, password);

  /*
   第一个参数为一个Buffer对象或一个字符串，用于指定需要被解密的数据
   第二个参数用于指定被解密数据所使用的编码格式，可指定的参数值为 ‘hex‘, ‘binary‘, ‘base64‘等，
   第三个参数用于指定输出解密数据时使用的编码格式，可选参数值为 ‘utf-8‘, ‘ascii‘ 或 ‘binary‘;
  */
  let decrypted = decipher.update(data, ‘hex‘, ‘utf-8‘);

  decrypted += decipher.final(‘utf-8‘);
  return decrypted;
}; 

console.log(aseDecode(aseEncode(data, password), password)); // 输出  我不是笨蛋