NodeJs简明教程(6)

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二维码

本文是NodeJs简明教程的第六篇,将介绍NodeJs crypto模块相关的基本操作。

crypto 模块提供了加密功能,包括对 OpenSSL 的哈希、HMAC、加密、解密、签名、以及验证功能的一整套封装。

Hash

Hash类是用于创建数据哈希值的工具类。

哈希算法严格来说并不属于加密算法,传统意义上的 加密 是与 解密 相配对的。哈希算法能够保证被哈希的内容不被篡改。针对任意长度的输入数据都可以产生固定位数的哈希值。

crypto模块对hash的操作是一致的,除了算法名不一致之外,本文以 md5sha1 作为示例。

MD5

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const crypto = require('crypto');
const hash = crypto.createHash('md5'); // 创建MD5 hash示例
hash.update('111111'); // 待计算hash的数据
console.log(hash.digest('hex'));

以上例程输出 96e79218965eb72c92a549dd5a330112

SHA1

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const crypto = require('crypto');
const hash = crypto.createHash('sha1'); // 创建MD5 hash示例
hash.update('111111'); // 待计算hash的数据
console.log(hash.digest('hex'));

以上例程输出 3d4f2bf07dc1be38b20cd6e46949a1071f9d0e3d

Base64

Base64并不是crypto模块的成员,但是跟本节内容比较相近,所以放过来了。Base64是一套编码算法,常用在二进制数据编码上。

Base64编码

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const data = '111111';
const encodedData = Buffer.from(data, 'utf8').toString('base64'); // 输入编码为utf8,输出为base64
console.log(encodedData);

以上例程输出 MTExMTEx

Base64解码

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const data = 'MTExMTEx';
const decodedData = Buffer.from(data, 'base64').toString('utf8'); // 输入编码为base64,输出编码为utf8
console.log(decodedData);

以上例程输出111111

Hmac

Hmac类是用于创建加密Hmac摘要的工具。

Hmac算法也是一种hash算法,但是它需要一个密钥,针对同样的输入,传统的hash算法输出是固定的。
但是Hmac的输出会随着密钥的不同而不同。

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const crypto = require('crypto');
const hmac = crypto.createHmac('sha256', 'secret-key');
hmac.update('Hello, world!');
console.log(hmac.digest('hex'));

以上例程输出 f4d850b1017eb4e20e0c58443919033c90cc9f4fe889b4d6b4572a4a0ec2d08a

AES

AES是一种常用的对称加密算法,加解密都用同一个密钥。

AES加密

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const crypto = require('crypto');
const cipher = crypto.createCipheriv('aes192', '111111111111111111111111', '1111111111111111')
var crypted = cipher.update('1', 'utf8', 'hex');
crypted += cipher.final('hex');
console.log(crypted);

以上例程输出 5bb3e6eb39e502b5fa74d93796087efa

说明:

createCipheriv原型如下:

crypto.createCipheriv(algorithm,key,iv [,options])

  1. iv是初始化向量,可以 为空 或者 16 字节的字符串
  2. key是加密密钥,根据选用的算法不同,密钥长度也不同,对应关系如下:
    1. aes128对应16位长度密钥
    2. aes192对应24位长度秘钥
    3. aes256对应32位长度密钥

AES解密

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const crypto = require('crypto');
const cipher = crypto.createDecipheriv('aes192', '111111111111111111111111', '1111111111111111')
var data = cipher.update('5bb3e6eb39e502b5fa74d93796087efa', 'hex', 'utf8'); // 输入数据编码为hex(16进制),输出为utf8
data += cipher.final('utf8');
console.log(data);

以上例程输出1

crypto.createDecipheriv方法原型与crypto.createCipher一致,这里不在赘述。

RSA

RSA算法是一种非对称加密算法,即由一个私钥和一个公钥构成的密钥对,通过私钥加密,公钥解密,或者通过公钥加密,私钥解密。其中,公钥可以公开,私钥必须保密。

生成密钥对

使用RSA算法前必须提供密钥对,本文使用openssl命令进行生成。

  1. openssl genrsa -out private.pem 2048 生成2048位长度的私钥
  2. openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem 导出公钥

这样在当前目录我们就得到了private.pempublic.pem

RSA加密

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const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs');
const privateKey = fs.readFileSync('./private.pem', { encoding: 'utf8' });
const encodedData = crypto.privateEncrypt(privateKey, Buffer.from('111111','utf8')); // 传入utf8编码的数据
console.log(encodedData.toString('hex'));

以上例程输出

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

RSA解密

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const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs');
const publicKey = fs.readFileSync('./public.pem', { encoding: 'utf8' });
const encodedData = '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';
const rawData = crypto.publicDecrypt(publicKey, Buffer.from(encodedData, 'hex')); // 传入hex(16进制)数据
console.log(rawData.toString('utf8'));

以上例程输出

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111111

结语

常用的加解密、哈希、编解码用法已经介绍完毕,读后有疑问请加微信群讨论。

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