Node.js中不同加密算法的实现

Posted 2022-03-16 橘猫吃不胖～

Node.js中不同加密算法的实现

• 1 加密算法
• 2 对称加密
• 3 非对称加密
• 4 摘要算法（HASH）

1 加密算法

为了保证数据的安全性和防篡改，很多数据在传输中都进行了加密。例如，很多网站升级到 https 协议， https 协议就是使用了非对称加密和hash签名，还有 github 使用的 ssh ，也是非对称加密。还有大部分登录时密码采用的 MD5 加密等等。

加密算法可分为三大类：对称加密、非对称加密、摘要算法

2 对称加密

对称加密采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。

对称加密目前主流的有 AES 和 DES ， AES 是新一代的标准，速度快，安全级别更高。

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1、AES：
AES的加密模式有五种：CBC、ECB、CTR、OCF、CFB

• ECB：电子密本方式，需要一个密钥即可，特点是简单，利于并行计算。
• CBC：密文分组链接方式，除了需要一个密钥之外，还需要一个向量，向量的作用也是用于数据的加密，所以这个的安全性要好于 ECB
• CTR、OCF、CFB：具体算法的实现方式不一样，优缺点也各不相同，而这几个都同 CBC 一样，都需要密钥和向量。

AES 有三种长度 128位、192位、256位，这三种的区别，主要来自于密钥的长度，16字节密钥=128位，24字节密钥=192位，32字节密钥=256位。如下表格：

长度	密钥长度	向量长度
128位	16	16
192位	24	16
256位	32	16

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2、DES
加密默认与 AES 相同，也有五种模式，除了 ECB 只需要密钥，其他模式需要密钥和向量。与 AES 不同的是， DES 的密钥长度只有8字节，向量也是8字节。

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3、代码实现
（1）安装crypto-js模块

npm install crypto-js

（2）在js文件中引入crypto-js模块

const CryptoJS = require("crypto-js");

// 加密
// key：密钥，text：明文
function encrypt(key, text) 
    return CryptoJS.AES.encrypt(text, key).toString();


// 解密
// key：密钥，cipherText密文
function decrypt(key, cipherText) 
    let bytes = CryptoJS.AES.decrypt(cipherText, key);
    return bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8)


let key = "abc"
let text = "猪二哥"
let ciphertext = encrypt(key, text)
console.log("密文：" + ciphertext)
let originalText = decrypt(key, ciphertext)
console.log("明文：" + originalText)

3 非对称加密

非对称加密有两把钥匙：公钥和私钥

公钥是可以公开对外，私钥就是自个的，不可泄露。因为有两个密钥，非对称加密这个名字就是这么由来的。

发送方用接收方公开对外的公钥进行加密，接收方收到数据后，用私钥进行解密，业务处理完后，用私钥给需要回传的数据加密，收到数据的一方在用公钥解密。这个过程就是非对称加解密，简单理解就是公钥加密的数据，用私钥解密；私钥加密的数据，用公钥解密。

非对称加密与对称加密相比，安全性要高很多。对于对称加密，密钥钥匙被某一方不小心泄露了，那秘文就有可能被破解和篡改。而非对称加密，公钥随意流通，只要颁发密钥的一方好好把私钥保管好，安全性是妥妥的。

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密钥生成方式：网上有很多工具可以一键生成配对的公钥和私钥，淘宝、微信都有提供相关工具，或者使用 OpenSSL 生成也可以。

4 摘要算法（HASH）

1、把任意长度的输入，根据算法生成一串固定长度的伪随机数，这一算法就是摘要算法，它有这么几个特点：

• 不需要密钥，加密出来的数据无法被解密，具有不可逆性。
• 生成的摘要长度是固定的，与输入无关。
• 相同的输入，使用相同的实现，生成的摘要一定相同；不同的输入，生成的摘要是大相径庭的，即不会发生碰撞。

根据这些特点，摘要算法通常用于生成签名，用来验证数据的完整性。还有用户密码的存储，如今密码的存储主流的方式，就是使用摘要算法生成唯一的标识，为了保证安全性，通常在生成摘要后再加上一串随机数（加盐salt），再来hash一次。

目前主流的实现有 MD5 和 SHA-2 ， MD5 生成的摘要是 32 字节， sha256 生成的摘要是 64 字节。

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2、编码实现
（1）安装crypto模块

npm install crypto

（2）代码实现：

const crypto = require('crypto');

// md5加密
function md5(text) 
    const hash = crypto.createHash('md5')
    return hash.update(text).digest('hex')


// 加密
function sha256(data) 
    const hash = crypto.createHash('sha256');
    return hash.update(data).digest('hex');


console.log(md5('abc'))
console.log(sha256('abc'))