NodeJs简明教程6

NodeJs 简明教程将从零开始学习 NodeJs 相关知识，助力 JS 开发者构建全栈开发技术栈！

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 md5 和 sha1 作为示例。

MD5

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

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

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

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。

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

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

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.pem 和public.pem

RSA 加密

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

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

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。

也可以关注公众号获取本系列持续更新：