详解使用Nodejs内置加密模块实现对等加密与解密
加密与解密是保证通讯安全的一种重要手段,现在加密算法已经有很多,并且都有成熟的软件包可以使用,这就大大降低了应用开发程序员的负担,只需要使用这些第三方提供的加密解密库就可以使用了,在Node.js中其实提供了一个非常强大而且方便的加密与解密模块crypto,我们不需要使用第三方的NPM库就能实现简单的加密与解密功能,毕竟使用加密与解密的目的就是为了保证通讯的安全,而使用非官方的第三方库总是有可能存在添加的后门或者什么的,而使用Node.js自带的crypto模块就能最大程度的保证加密的安全性。
哈希值计算 crypto.Hash
哈希值计算通常是用来对数据完整性和正确性做一个校验目的使用,当我们需要确保接受的数据是跟发送的数据一毛一样的时候,就可以通过分别计算发送数据的哈希值和接收到数据的哈希值。做一个简单的比较就能判断出来,两个一样的数据得到的哈希值肯定是一样的。哈希值不能逆向计算还原成原来的数据,所以只能用来验证数据。那么在Node.js中该如何使用呢?
示例代码
const crypto = require('crypto'); const hash = crypto.createHash('sha256'); hash.update('some data to hash'); console.log(hash.digest('hex')); // Prints: // 6a2da20943931e9834fc12cfe5bb47bbd9ae43489a30726962b576f4e3993e50
上面的代码是抄录自Node.js官方演示代码,我选择了其中最简单的使用方式,这种使用方式也是我们最常使用的,那就是对一个字符串或者一组数据进行哈希值计算。crypto.Hash实现的哈希算法是使用固定的秘语Secret作为计算的算子,Node.js中还有一个与其类似的,可以改变秘语Secret的加密类crypto.Hmac。
可变哈希计算 crypto.Hmac
示例代码
const crypto = require('crypto'); const hmac = crypto.createHmac('sha256', 'a secret'); hmac.update('some data to hash'); console.log(hmac.digest('hex')); // Prints: // 7fd04df92f636fd450bc841c9418e5825c17f33ad9c87c518115a45971f7f77e
crypto.Hmac的使用方法与crypto.Hash很相似,唯一不同点就是多了一个可以自定义的秘语Secret,使用定制的秘语Secret的一个用途就是保存密码的时候可以提高安全性,毕竟使用默认秘语Secret的哈希算法函数,只要知道使用了什么算法就能通过暴力碰撞获取到密码,使用了定制秘语Secret的哈希函数,就算是使用穷举法也几乎是不可能破解的。
对称加密与解密
对称加密与解密的意思是加密与解密双方使用同一个秘语Secret实现加解密算法运算,这种加密算法不需要什么公钥和私钥,使用起来比较方便,而且与哈希算法不同,对称加密解密是可以双向互逆运算的。
Node.js中支持许多对称加密算法,不过到底有哪些加密算法是取决于你计算机中安装的OpenSSL决定的,Node.js只是去调用了OpenSSL。这就给我们带来一个麻烦,那就是没有办法在文档中查找加密算法信息,这个之后就会知道麻烦在哪里。
对称加密使用过程
加密示例代码
const crypto = require('crypto'); const algorithm = 'aes-192-cbc'; const password = 'Password used to generate key'; // Use the async `crypto.scrypt()` instead. const key = crypto.scryptSync(password, 'salt', 24); // Use `crypto.randomBytes` to generate a random iv instead of the static iv // shown here. const iv = Buffer.alloc(16, 0); // Initialization vector. const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv); let encrypted = cipher.update('some clear text data', 'utf8', 'hex'); encrypted += cipher.final('hex'); console.log(encrypted); // Prints: e5f79c5915c02171eec6b212d5520d44480993d7d622a7c4c2da32f6efda0ffa
让我们一步一步的来解释这个代码吧。
const algorithm = 'aes-192-cbc';
这一行是定义所使用的加密算法,通常有3个部分组成,中间用-连接,第一部分是加密算法名称aes,第二部分是加密长度192位,第三部分是加密认证方法(这部分可能理解有误)cbc
const key = crypto.scryptSync(password, 'salt', 24);
这一行是生成密钥Key,注意的数字24,这个是生成的密钥Key长度,最小是8,最大没限制不过必须是8的倍数才行,密钥Key的长度是跟所用的加密算法相关的,因为文档中没有这部分信息,所以使用的时候只能不断的尝试,否则就会报错!
const iv = Buffer.alloc(16, 0); // Initialization vector. const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv);
第6行是创建初始向量Initialization vector,这也是一个非常关键文档中没有说明的地方,IV的长度也很关键,目前只知道长度必须是8的倍数,而且长度是跟所使用的算法位数是相关的,文档中没有地方明确说明,所以使用的时候也只能是不断尝试。
密钥Key和初始向量Initialization vector这两个关键参数的长度没有在Node.js文档中写明确是非常遗憾的,导致我们使用的时候要么去查加密算法相关资料,要么只能一个一个手动尝试,非常的不方便。
let encrypted = cipher.update('some clear text data', 'utf8', 'hex'); encrypted += cipher.final('hex');
这两行就很简单了,就是对输入的字符串进行加密计算,update(...,'utf8', 'hex')中utf8是加密前字符串的编码格式,hex是加密后输出的编码格式。需要在加密后的字符串后面添加一个结束字符,这个工作由final('hex')完成,hex也是输出的字符编码格式。
对称解密过程
解密示例代码
const crypto = require('crypto'); const algorithm = 'aes-192-cbc'; const password = 'Password used to generate key'; // Use the async `crypto.scrypt()` instead. const key = crypto.scryptSync(password, 'salt', 24); // The IV is usually passed along with the ciphertext. const iv = Buffer.alloc(16, 0); // Initialization vector. const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv); // 上面是加密部分 // 因为加密和解密的密钥和初始向量要一致 // 所以就把加密和解密合并书写 // Encrypted using same algorithm, key and iv. const encrypted = 'e5f79c5915c02171eec6b212d5520d44480993d7d622a7c4c2da32f6efda0ffa'; let decrypted = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8'); decrypted += decipher.final('utf8'); console.log(decrypted); // Prints: some clear text data
解密就是加密的逆过程,注意点也是一样的,就是密钥Key和初始向量Initialization vector这两个参数的长度,还有一点要要注意的是decipher.update输入的第一个参数只能是字符串,不能是Buffer类型,个人感觉用Buffer性能应该会更好点,可能以后会增加这个类型支持吧。
到此这篇关于详解使用Nodejs内置加密模块实现对等加密与解密的文章就介绍到这了,更多相关Nodejs对等加密与解密内容请搜索狼蚁SEO以前的文章或继续浏览狼蚁网站SEO优化的相关文章希望大家以后多多支持狼蚁SEO!
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