【Node.js】crypto 加密

crypto模块的目的是为了提供通用的加密和哈希算法。用纯JavaScript代码实现这些功能不是不可能，但速度会非常慢。

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，运行速度也快。

哈希函数

1. 固定长度输出：不论输入数据的大小，输出的长度是固定的。
2. 哈希函数是单向的，所以从哈希值推断出原始数据是非常困难的。
3. 不同的输入数据生成相同的哈希值的可能性非常小。

一些在线解密哈希的网站主要使用暴力破解，因为一个字符在固定算法的加密后值是一定的，所以通过暴力对比，得以反向破解。

const crypto = require('crypto');

// 创建哈希算法 md5， sha1等，以 md5 为例：
const hash = crypto.createHash('md5');
// Hmac 也是一种哈希算法，但它还需要一个密钥
const hmac = crypto.createHmac('sha256', 'secret-key');

// update 方法将一段字符进行哈希转换，可任意多次调用update():
hash.update('Hello, world!');
hash.update('Hello, nodejs!');
hmac.update('Hello, nodejs!');

// hex 以十六进制数据的形式进行展示，也可以使用 base64 格式进行展示
console.log(hash.digest('hex')); 
console.log(hmac.digest('base64'));

update()方法默认字符串编码为UTF-8，也可以传入Buffer。

对称加密

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。

const crypto = require("crypto");
// 加密
function encrypt(key, iv, data) {
  let decipher = crypto.createCipheriv('aes-128-cbc', key, iv);
  // decipher.setAutoPadding(true);
  return decipher.update(data, 'binary', 'hex') + decipher.final('hex');
}
// 解密
function decrypt(key, iv, crypted) {
  crypted = Buffer.from(crypted, 'hex').toString('binary');
  let decipher = crypto.createDecipheriv('aes-128-cbc', key, iv);
  return decipher.update(crypted, 'binary', 'utf8') + decipher.final('utf8');
}
// key, iv必须是16个字节
let key = '1234567890123456';
let iv = '1234567890123456';
let data = 'hello world';
let crypted = encrypt(key, iv, data);
console.log("加密结果",crypted);
let decrypted = decrypt(key, iv, crypted);
console.log("解密结果",decrypted);

// 生成一个随机的 16 字节的初始化向量 (IV)
const iv = Buffer.from(crypto.randomBytes(16));

// 生成一个随机的 32 字节的密钥
const key = crypto.randomBytes(32);

需要确保发送者和接收者都安全地共享密钥，否则有风险被未授权的人获取密钥并解密数据。

非对称加密

例如使用 rsa 算法：

const crypto = require('node:crypto')
// 生成 RSA 密钥对
const { privateKey, publicKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
  modulusLength: 2048,
});

// 要加密的数据
const text = 'test';

// 使用公钥进行加密
const encrypted = crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(text, 'utf-8'));

// 使用私钥进行解密
const decrypted = crypto.privateDecrypt(privateKey, encrypted);

console.log(decrypted.toString());

非对称加密使用一对密钥，分别是公钥和私钥。发送者使用接收者的公钥进行加密，而接收者使用自己的私钥进行解密。公钥可以自由分享给任何人，而私钥必须保密。

总结

密钥

密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。密钥分为对称密钥与非对称密钥，分别应用在对称加密和非对称加密上。

对称加密

对称加密又叫做私钥加密，即信息的发送方和接收方使用同一个密钥去加密和解密数据。对称加密的特点是算法公开、加密和解密速度快，适合于对大数据量进行加密，常见的对称加密算法有DES、3DES、TDEA、B1 owfish、RC5和IDEA。

非对称加密

非对称加密也叫做公钥加密。非对称加密与对称加密相比，其安全性更好。对称加密的通信双方使用相同的密钥，如果一方的密钥遭泄露，那么整个通信就会被破解。而非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥，且二者成对出现。私钥被自己保存，不能对外泄露。公钥指的是公共的密钥，任何人都可以获得该密钥。用公钥或私钥中的任何一个进行加密，用另一个进行解密。

摘要 / 哈希 / 散列

摘要算法又称哈希/散列算法。它通过一个函数，把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串（通常用 16 进制的字符串表示），算法不可逆。

bcrypt

https://www.npmjs.com/package/bcrypt 我们项目中经常使用 bcrypt 这个库。

这里要注意一点，sequelize 在验证时，会验证路由中和数据库中的密码匹配，因此我们需要使用 sequelize 中的 setter 来拦截这个操作，当我们验证好当前密码后，在给数据库设置值的时候才进行加密操作。

模型：

// models/User.js
password: {
  type: DataTypes.STRING,
  set(val) {
    const salt = bcrypt.genSaltSync(10);
    const hash = bcrypt.hashSync(val, salt);
    this.setDataValue('password', hash);
  }
}

登录注册：

// 注册接口
router.post('/register', async (req, res) => {
  const { username, password } = req.body;
  const exists = await User.findOne({ where: { username } });
  if (exists) return res.status(400).send('用户已存在');
  // 自动触发加密
  const user = await User.create({ username, password }); 
  res.status(201).json({ id: user.id });
});

// 登录接口
router.post('/login', async (req, res) => {
  const { username, password } = req.body;
  const user = await User.findOne({ where: { username } });
  if (!user || !bcrypt.compareSync(password, user.password)) {
    return res.status(401).send('认证失败');
  }
  // 生成Token...
});