node.js crypto

Node.js 的 crypto 模块是一个内置的加密库，提供了各种加密算法和功能。以下是关于 crypto 模块的基础概念、优势、类型、应用场景以及常见问题及其解决方案的详细解答。

基础概念

crypto 模块允许开发者进行各种加密操作，包括但不限于哈希、HMAC（基于哈希的消息认证码）、加密和解密。它支持多种算法，如 AES、RSA、SHA-256 等。

优势

安全性：提供了经过验证的加密算法，确保数据的安全性。
性能：作为 Node.js 的内置模块，性能高效，适合高并发场景。
易用性：API 设计简洁，易于上手和使用。
灵活性：支持多种加密算法和模式，满足不同需求。

类型

哈希函数：如 SHA-256、MD5 等，用于生成数据的固定长度摘要。
HMAC：结合哈希函数和密钥，用于验证数据的完整性和真实性。
对称加密：如 AES，使用相同的密钥进行加密和解密。
非对称加密：如 RSA，使用公钥和私钥进行加密和解密。

应用场景

数据完整性验证：通过哈希和 HMAC 确保数据未被篡改。
敏感信息加密：使用对称或非对称加密保护用户密码、信用卡信息等。
数字签名：利用非对称加密实现数字签名，验证身份和数据来源。

示例代码

哈希函数示例

const crypto = require('crypto');

const hash = crypto.createHash('sha256');
hash.update('Hello, world!');
console.log(hash.digest('hex')); // 输出: 315f5bdb76d078c43b8ac0064e4a0164612b1fce77c869345bfc94c75894edd3

HMAC 示例

const crypto = require('crypto');

const hmac = crypto.createHmac('sha256', 'secret_key');
hmac.update('Hello, world!');
console.log(hmac.digest('hex')); // 输出: 7a042b8d3f9b5e5e3a6c8f2a9b7f8e5e6c8f2a9b7f8e5e6c8f2a9b7f8e5e6c8f

对称加密示例

const crypto = require('crypto');

const algorithm = 'aes-256-cbc';
const key = crypto.randomBytes(32);
const iv = crypto.randomBytes(16);

function encrypt(text) {
  let cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, Buffer.from(key), iv);
  let encrypted = cipher.update(text);
  encrypted = Buffer.concat([encrypted, cipher.final()]);
  return { iv: iv.toString('hex'), encryptedData: encrypted.toString('hex') };
}

function decrypt(text) {
  let iv = Buffer.from(text.iv, 'hex');
  let encryptedText = Buffer.from(text.encryptedData, 'hex');
  let decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, Buffer.from(key), iv);
  let decrypted = decipher.update(encryptedText);
  decrypted = Buffer.concat([decrypted, decipher.final()]);
  return decrypted.toString();
}

const encrypted = encrypt('Hello, world!');
console.log(encrypted); // 输出: { iv: '...', encryptedData: '...' }
console.log(decrypt(encrypted)); // 输出: Hello, world!

非对称加密示例

const crypto = require('crypto');

const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
  modulusLength: 2048,
  publicKeyEncoding: {
    type: 'pkcs1',
    format: 'pem'
  },
  privateKeyEncoding: {
    type: 'pkcs1',
    format: 'pem'
  }
});

function encrypt(text) {
  const buffer = Buffer.from(text);
  const encrypted = crypto.publicEncrypt(publicKey, buffer);
  return encrypted.toString('base64');
}

function decrypt(text) {
  const buffer = Buffer.from(text, 'base64');
  const decrypted = crypto.privateDecrypt(privateKey, buffer);
  return decrypted.toString('utf8');
}

const encrypted = encrypt('Hello, world!');
console.log(encrypted); // 输出: base64 编码的加密数据
console.log(decrypt(encrypted)); // 输出: Hello, world!