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node.js基础学习-crypto模块-加密解密（九）

article 2025/3/1 18:56:44

一、正文

crypto模块是 Node.js 用于加密、解密、哈希等安全相关操作的核心模块。它提供了多种加密算法和哈希函数，以满足不同的安全需求。

二、哈希函数（以 MD5 和 SHA - 256 为例）

MD5：

虽然 MD5 现在已经被发现存在安全漏洞，但在一些非安全关键的场景下（如简单的数据完整性检查）仍可能会用到。例如，计算一个文件的 MD5 哈希值来验证文件是否被篡改：

const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs');
const fileContent = fs.readFileSync('sample.txt');
const md5sum = crypto.createHash('md5').update(fileContent).digest('hex');
console.log('MD5 hash of the file:', md5sum);

首先通过fs.readFileSync读取文件内容，然后使用crypto.createHash('md5')创建一个 MD5 哈希对象，使用update方法传入文件内容，最后通过digest('hex')方法得到十六进制格式的哈希值。

SHA - 256:

这是一种更安全的哈希函数，常用于数字签名等安全场景。例如，计算一个字符串的 SHA - 256 哈希值：

const crypto = require('crypto');
const data = 'This is a sample data';
const sha256sum = crypto.createHash('sha256').update(data).digest('hex');
console.log('SHA - 256 hash:', sha256sum);

三、对称加密（以AES为例）

加密过程

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。在 Node.js 中，AES（Advanced Encryption Standard）是常用的对称加密算法。以下是一个使用 AES - 256 - CBC 模式加密数据的示例：

const crypto = require('crypto');
const algorithm = 'aes - 256 - CBC';
const key = crypto.randomBytes(32);
const iv = crypto.randomBytes(16);
const data = 'This is a sample data to encrypt';
const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv);
let encryptedData = cipher.update(data, 'utf8', 'hex');
encryptedData += cipher.final('hex');
console.log('Encrypted data:', encryptedData);

首先，定义了加密算法（algorithm）为aes - 256 - CBC，并通过crypto.randomBytes生成了 32 字节的密钥（key）和 16 字节的初始化向量（iv）。createCipheriv方法用于创建一个加密器，传入算法、密钥和初始化向量。然后使用cipher.update方法对数据进行加密，将其从 UTF - 8 格式转换为十六进制格式，最后使用cipher.final方法完成加密并将结果转换为十六进制格式。

解密过程

const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv);
let decryptedData = decipher.update(encryptedData, 'hex', 'utf8');
decryptedData += decipher.final('utf8');
console.log('Decrypted data:', decryptedData);

这里使用createDecipheriv创建一个解密器，对加密数据进行解密。先使用decipher.update方法处理部分数据，将其从十六进制转换为 UTF - 8 格式，最后使用decipher.final方法完成解密并保持 UTF - 8 格式。

四、非对称加密（以RSA 为例）

非对称加密的原理就是得到被传输对象的公钥（publicKey）进行数据的加密操作，传输到对方后，对方通过自己的私钥（privateKey）进行解密操作。

生成密钥对

非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。公钥用于加密，私钥用于解密。在 Node.js 中，可以使用crypto.generateKeyPairSync（同步方法）或crypto.generateKeyPair（异步方法）来生成 RSA 密钥对。以下是一个生成 RSA 密钥对的示例：

const crypto = require('crypto');
const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
    modulusLength: 2048,
});

这里生成了一个 2048 位的 RSA 密钥对，包括公钥（publicKey）和私钥（privateKey）。

加密过程

const data = 'This is a sample data';
const encryptedData = crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(data)).toString('hex');
console.log('Encrypted data:', encryptedData);

使用公钥（publicKey）对数据进行加密，将数据转换为Buffer对象后，通过publicEncrypt方法进行加密，最后将结果转换为十六进制格式。

解密过程

const decryptedData = crypto.privateDecrypt(privateKey, Buffer.from(encryptedData, 'hex')).toString('utf8');
console.log('Decrypted data:', decryptedData);