crypto加密模块

2020-07-01 17:28:33 浏览数 (1)

crypto 模块目的是提供加密功能，包含对 OpenSSL 的哈希、HMAC、加密、解密、签名、以及验证功能的一整套封装。Nodejs用C/C 实现这些算法后，通过cypto这个模块暴露为JavaScript接口，这样用起来方便，运行速度也较直接使用JavaScript快。

普通字符串加密

MD5是一种常用的哈希算法，用于给任意数据一个“签名”。这个签名通常用一个十六进制的字符串表示

代码语言：javascript复制
const crypto = require('crypto');

const hash = crypto.createHash('md5');

// 可任意多次调用update():
hash.update('落帆亭');
hash.update('https://www.oecom.cn');

console.log(hash.digest('hex'));//4fa0cb3bc5ca9cd7fdf2d22f87a01f5e

在上述代码中，每调用一次update相当于加密字符串多加一段文字，与落帆亭https://www.oecom.cn调用一次update效果相同。

update方法默认字符串编码为UTF-8，当然你也可以传入Buffer。

在上例中使用的加密算法为md5加密，如果想采用sha1加密方式，只需要将md5替换为sha1即可，或者使用更为安全的sha256或sha512都是类似的写法。

Hmac算法

Hmac算法也是一种哈希算法，它可以利用MD5或SHA1等哈希算法。不同的是，Hmac还需要一个密钥：

代码语言：javascript复制
const crypto = require('crypto');

const hmac = crypto.createHmac('sha256', '落帆亭');

hmac .update('落帆亭');
hmac .update('https://www.oecom.cn');

console.log(hmac.digest('hex'));//c07e06f12b635726c5d8a227cc16e1d5

只要密钥发生了变化，那么同样的输入数据也会得到不同的签名，因此，可以把Hmac理解为用随机数“增强”的哈希算法。

AES

AES是一种常用的对称加密算法，加解密都用同一个密钥。crypto模块提供了AES支持，但是需要自己封装好函数，便于使用：

代码语言：javascript复制
const crypto = require('crypto');

function aesEncrypt(data, key) {
    const cipher = crypto.createCipher('aes192', key);
    var crypted = cipher.update(data, 'utf8', 'hex');
    crypted  = cipher.final('hex');
    return crypted;
}

function aesDecrypt(encrypted, key) {
    const decipher = crypto.createDecipher('aes192', key);
    var decrypted = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8');
    decrypted  = decipher.final('utf8');
    return decrypted;
}

var data = 'Hello, this is a secret message!';
var key = 'Password!';
var encrypted = aesEncrypt(data, key);
var decrypted = aesDecrypt(encrypted, key);

console.log('Plain text: '   data);
console.log('Encrypted text: '   encrypted);
console.log('Decrypted text: '   decrypted);

运行结果如下：

代码语言：javascript复制
Plain text: Hello, this is a secret message!
Encrypted text: 8a944d97bdabc157a5b7a40cb180e7...
Decrypted text: Hello, this is a secret message!

可以看出，加密后的字符串通过解密又得到了原始内容。

注意到AES有很多不同的算法，如aes192，aes-128-ecb，aes-256-cbc等，AES除了密钥外还可以指定IV（Initial Vector），不同的系统只要IV不同，用相同的密钥加密相同的数据得到的加密结果也是不同的。加密结果通常有两种表示方法：hex和base64，这些功能Nodejs全部都支持，但是在应用中要注意，如果加解密双方一方用Nodejs，另一方用Java、PHP等其它语言，需要仔细测试。如果无法正确解密，要确认双方是否遵循同样的AES算法，字符串密钥和IV是否相同，加密后的数据是否统一为hex或base64格式。

Diffie-Hellman

DH算法是一种密钥交换协议，它可以让双方在不泄漏密钥的情况下协商出一个密钥来。DH算法基于数学原理，比如小明和小红想要协商一个密钥，可以这么做：

  1. 小明先选一个素数和一个底数，例如，素数p=23，底数g=5（底数可以任选），再选择一个秘密整数a=6，计算A=g^a mod p=8，然后大声告诉小红：p=23，g=5，A=8；
  2. 小红收到小明发来的p，g，A后，也选一个秘密整数b=15，然后计算B=g^b mod p=19，并大声告诉小明：B=19；
  3. 小明自己计算出s=B^a mod p=2，小红也自己计算出s=A^b mod p=2，因此，最终协商的密钥s为2。

在这个过程中，密钥2并不是小明告诉小红的，也不是小红告诉小明的，而是双方协商计算出来的。第三方只能知道p=23，g=5，A=8，B=19，由于不知道双方选的秘密整数a=6和b=15，因此无法计算出密钥2。

用crypto模块实现DH算法如下

代码语言：javascript复制
const crypto = require('crypto');

// xiaoming's keys:
var ming = crypto.createDiffieHellman(512);
var ming_keys = ming.generateKeys();

var prime = ming.getPrime();
var generator = ming.getGenerator();

console.log('Prime: '   prime.toString('hex'));
console.log('Generator: '   generator.toString('hex'));

// xiaohong's keys:
var hong = crypto.createDiffieHellman(prime, generator);
var hong_keys = hong.generateKeys();

//other‘s keys；
var other = crypto.createDiffieHellman(prime,generator)
var other_keys = other.generateKeys();

// exchange and generate secret:
var ming_secret = ming.computeSecret(hong_keys);
var hong_secret = hong.computeSecret(ming_keys);
var other_secret = other.computeSecret(ming_keys);

// print secret:
console.log('Secret of Xiao Ming: '   ming_secret.toString('hex'));
console.log('Secret of Xiao Hong: '   hong_secret.toString('hex'));
console.log('Secret of Xiao Hong: '   other_secret.toString('hex'));

运行后，可以得到如下输出：

注意每次输出都不一样，因为素数的选择是随机的。例子中我还添加了一个第三方的人员输入的，由于彼此没有交换keys所以无法得出相同的结果。

编程算法 数据加密服务

0 人点赞