Node.js實現(xiàn)前端后端數(shù)據(jù)傳輸加密解密

更新時間：2022年08月22日 09:32:01 作者：BuBu高打火機

這篇文章主要介紹了Node.js實現(xiàn)前端后端數(shù)據(jù)傳輸加密解密，文章圍繞主題展開詳細的內容介紹，具有一定的參考價值，需要的小伙伴可以參考一下

一、簡介

在前后端通信過程中，一些敏感信息，特別是用戶的賬號密碼，需要加密進行傳輸，如何選擇加密方式也是一門學問，這里倒也不過多偏題了。通常來說B/S架構中用的比較多的傳輸數(shù)據(jù)加密是RSA加密，核心思想就是公鑰加密，私鑰解密。公鑰，可以理解為可以公開的鑰匙，服務器將公鑰發(fā)給客戶端，客戶端用公鑰對數(shù)據(jù)進行加密傳輸，服務器收到客戶端傳來的密文，再用自己的配對的私鑰進行解密，即可獲得原始的數(shù)據(jù)。

大致流程如下圖所示：

二、示例

2.1 生成公私鑰對

Node中有一個核心模塊——crypto提供各種加密、解密相關API。以下示例是基于Node@12.15.0版本進行編寫。

const crypto = require('crypto');

/**
 * 生成RSA公私鑰對
 * @return {*} publicKey: 公鑰;privateKey: 私鑰
 */
function genRSAKeyPaire() {
  const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
    modulusLength: 4096,
    publicKeyEncoding: {
      type: 'pkcs1',
      format: 'pem',
    },
    privateKeyEncoding: {
      type: 'pkcs1',
      format: 'pem',
    },
  });
  return { publicKey, privateKey };
}

// 打印生成的公私鑰對
console.log(genRSAKeyPaire());

輸出示例如下：

（示例公私鑰已被刪除了一部分，請勿用于實驗）

{
publicKey: '-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----\n' +
'MIICCgKCAgEAsitohTu9Jf2h+NPV4tNfFhPrlbStzXNM8wSEcskwtpwi6aZfgQC7\n' +
'/A7M1hN8Zk8WgiZjy05AHinWPvXo70OWj8TminIAjB2wh0nDqm+IQqN7r20uzeJm\n' +
'GBf1KusGemChEiFwiad1h/OB9z9LC8zMYR/G+XAbFfcv8MxAMI9mgmS8t5+xeYm6\n' +
'EMiCQkQjfqpErhW3oESj8hrdJdOZbiK3l0TgYLyjZRQu6pHzFkmd9We3BY1qcXo1\n' +
'2BtNKvqoH9QDJItsb3S9v2mOGl1rbItKlDrqYCdGY4iyXVIfagNWHraVzHqH/ter\n' +
'X+hOmLOwu+Npkz+oEDmnUq1UGY181PBGiNwHVodXx+DF5ckj/bGIxFG2nSiNe3dO\n' +
'WLxV3+W8Af0006Oe+fRo1D7xt5SK5AipCpylKKYdyuP3MJ5dpPu7GMIcwj20Ndnu\n' +
'cDJJ2HH9kZAKz6/r62S7ALluFSecuZr0Dqc6SrJs43zBTpS/hSI33r01ste6Zel8\n' +
'uRZKW/4FhUg8gW1KCM+Mp1MaZufOurCDc1Iec0SI71Tteg52BTpfb8cQ9Z1h0xWR\n' +
'FdbmLMLuJkIi5oG2+FLAqlGknik0AxXpnlivSOW5Q+eLOh0DjQxxU2sCAwEAAQ==\n' +
'-----END RSA PUBLIC KEY-----\n',
privateKey: '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----\n' +
'MIIJKQIBAAKCAgEAsitohTu9Jf2h+NPV4tNfFhPrlbStzXNM8wSEcskwtpwi6aZf\n' +
'gQC7/A7M1hN8Zk8WgiZjy05AHinWPvXo70OWj8TminIAjB2wh0nDqm+IQqN7r20u\n' +
'zeJmGBf1KusGemChEiFwiad1h/OB9z9LC8zMYR/G+XAbFfcv8MxAMI9mgmS8t5+x\n' +
'eYm6EMiCQkQjfqpErhW3oESj8hrdJdOZbiK3l0TgYLyjZRQu6pHzFkmd9We3BY1q\n' +
'cXo12BtNKvqoH9QDJItsb3S9v2mOGl1rbItKlDrqYCdGY4iyXVIfagNWHraVzHqH\n' +
'/terX+hOmLOwu+Npkz+oEDmnUq1UGY181PBGiNwHVodXx+DF5ckj/bGIxFG2nSiN\n' +
'e3dOWLxV3+W8Af0006Oe+fRo1D7xt5SK5AipCpylKKYdyuP3MJ5dpPu7GMIcwj20\n' +
'NdnucDJJ2HH9kZAKz6/r62S7ALluFSecuZr0Dqc6SrJs43zBTpS/hSI33r01ste6\n' +
'Zel8uRZKW/4FhUg8gW1KCM+Mp1MaZufOurCDc1Iec0SI71Tteg52BTpfb8cQ9Z1h\n' +
'0xWRd+u6S+oP8/hl5bdtSZhT1ZTK8Q/BF99+qOT0q4KGGu9aM8kOuMk2BI3qIN7k\n' +
'0zAQFdbmLMLuJkIi5oG2+FLAqlGknik0AxXpnlivSOW5Q+eLOh0DjQxxU2sCAwEA\n' +
'AQKCAgA9hxAJMqAXRodwznbGZggoL6jjggmjMXYZVi4HFcNkzHaiCXphqkdAvDuw\n' +
'kfobuqQjPe6oftVVlU0PYQyX09divrR+iu/1cytLDQYtDWcY3CwSYLoRD2YCXAOm\n' +
'VpNeH5CAGlwqrVHBKS5wm8LmyEqsH7Uu3q/73ekIVwCzxFG6Jd+l6df4CL/gm92f\n' +
'1LgNPe+JzqYjCpEzQmOsdG4/wm10J6z0uzAR7+5jwxMXV0TdQnvJxxRDK9j8UDFN\n' +
'7lGw7B5JuHwx4TbFq0YPhMNcMJ4Iom/d1LJSHRq7b2i5y30qDhOdEZN1RjVAYZEC\n' +
'2srll5sV5p27PK2zt3ebe2jogDFa7crOyKV7zkNZRNfrC1wVAcxq5+WaAinXtJRb\n' +
'/CbtW5uboXC/kwRU0l5BAXg6MNoeMZCg4wMp8cXnVYxrodon31QVcC1HsV5Rx3Dm\n' +
'R9+giZcWoxDm314oy3mxmbMKQ/it6Pf2kMGLbmEYXFFdTSr/ZWY5+ZaaO6GgM59o\n' +
'anh0FHt0xBEyE11Pivck6jMyl7eCp+yeOPhJxsaFLLH8SJnjWluAkrGwqzXeRB/i\n' +
'u5mGr+2zK4844kQDg7zUAdaFFYEixGwpu21XOEv+5ODSwecpVFSrwIp3LXFkfAir\n' +
'vBGUeSWdFI98Ehdi8eOC+11hif9AxtNMmNqnl/eK0D44WAkZAQKCAQEA6WBZ9agb\n' +
'VMhckT09WlGQfyiWHh9pnpEr+NPu2fRgkAh5AcrWG8PeD3QAIXFz1CMgKsGxa6Mz\n' +
'SkM04ZMYGYC5Zv3KPWxwcPCVskycozo0eDkFrT7pC7N2ZZNFcDRmTAiX1CkAx1RY\n' +
'iihws2Vl5gahGlUSwjgpssfjFL68iPGz1i2F7yossP+8tZO88SUPuDbahhX/QEkV\n' +
'1P5uL43Rf4aGjcBWv5x3BAPpYOsn//AUPEeT0jNe2IQ81c92SYa8M0fBdXkXmhfN\n' +
'FUXLvMUD3XSEMgFXvS1zIoP8F1sG8HZA0p5LNugYZuyIeUPOUCkoHKl/TzMQyl07\n' +
'7Yi7a2ONYrSOEQKCAQEAw3EAgvp1wdegHEnACDoA5ls1afuqx5ewt8nJCwXfHOWC\n' +
'B33MwEIOc6/Phf+EMQkjl/+r2mv3jk2I3WqGkaAQs8H68GnjSZ0VKebRSmXhpiqm\n' +
'Jsl99LVIKO8GJ2Igjccn5buZRWes4fxr4/TvM2lLNJhrmeQahpEMbCYLwRSO+BTZ\n' +
'p4CGja5GXtSUDKagnvXhGyFzI5OF5XYyHLjdMN5i4v/HVhlMLVmwReAqY/fZ1iFc\n' +
'jyRUbSMOBo6fE5HI8NO481c4m1e96Cj1BgwWE+mNcNXfPj3CDlrxJY848+PYpT8J\n' +
'8EPfc2+hPhufFfBgXWpZbPrHIG97UsqhWr3aq/u9uwKCAQEArPJJWGJe9sKQztU6\n' +
'PU+KrKEwNlyDEg51Lq4oKH8QfEy7GBfv+Z16V6tYWXBRLRlmwijOSX0lClipvK0c\n' +
'Q/H/85IKKODOpvOzi/F4dwIwVhOz4EJpw9EX4Yh1AgTi9l+73G8Sc6VPA/uaIWf4\n' +
'TrIE+5WmFCY4yJOW9g2vfDDaW9NamPWBLx4mA83bTD1x28tSv+FXSpWexzxR/Y20\n' +
'fjP8TNoHr3HNRT182uUJvIJ3DIDiy/hjxkKhLrXS7AQcPkhj1qGJWxleUvBpXpgG\n' +
'GDw7py8VjU08MIzs6YX8q4CG406JYMQ5KTUKogscvozxe+QkQ1YNkFntikc01Q1u\n' +
'foJdcQKCAQAfJUb7mIZjmcU+PNKJfRTfoPFmLmEM5bOX1mRfiVQA+uI552ZVzTEY\n' +
'ZpAfvpSGa/psIqZ0bHhLCTgicPN5CZUf0G35GibKeGoC/3Gi9ZF8NZe83qdf8/PH\n' +
'8i983zpo3bASAE9wrBD1ApD/Bu2Ht+PwQcoEAEHp5/ue0IFXB7uw9UGqW+UVdwxn\n' +
'2GCvk25NZsm01SPQK5ZO9wMNaLh3LTl9C13s7qMhJwXcXNjkjX79jNt/RD7gFZIK\n' +
'oXfgWn83QcZboS64Msdk1AIYMJzkF3ge3zZwaM8gEoYTgjuFQm4oB1/CFk7pyoRb\n' +
'rXMwv9nbiTMvFtfc52czzm7gUxkiB0A5AoIBAQCffC5rDhDGPiwJOft0PYNK/Ctk\n' +
'3QZa2+t1ni0HYQhPok5OSgAOZwkZItGDGXdrvXe4+q/ttLLu6KhVaVRVoe+VzMpl\n' +
'WKp0RMBt999JS2XAipbguTQXrfsev0RNam0AFREUZdPNvrwLprQAwTl0iC2t4H6b\n' +
'RybgQU6RpORFDvpwmkBjJ9Q2p540LmN0NVHq6Axv+g4TI2XdXlw8T7VQbJGKvfuJ\n' +
'g7j4+f7J+KpN5rHudiEPIVOK8V7Ap8dxP+lwEhZjK1MvCJE+SXWTkrRcY/TX\n' +
'-----END RSA PRIVATE KEY-----\n'
}

2.2 公鑰加密

在有了公私鑰對的基礎上，使用公鑰進行加密，示例代碼如下：

const crypto = require('crypto');
/**
 * 生成公私鑰對
 * @return {*} publicKey: 公鑰;privateKey: 私鑰
 */
function genRSAKeyPaire() {
  const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
    modulusLength: 4096,
    publicKeyEncoding: {
      type: 'pkcs1',
      format: 'pem',
    },
    privateKeyEncoding: {
      type: 'pkcs1',
      format: 'pem',
    },
  });

  return { publicKey, privateKey };
}

const { publicKey } = genRSAKeyPaire();

/**
   * 使用公鑰進行加密
   * @param {String} data 
   * @param {String} publicKey 
   * @return {String} 加密后的密文
   */
function publicKeyEncrypt(data, publicKey) {
  return crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(data)).toString('base64')
}

const entry = {
  name: 'zhangsan',
  password: '123456'
};

// 將數(shù)據(jù)轉為字符串格式，并進行公鑰加密后打印
console.log(publicKeyEncrypt(JSON.stringify(entry), publicKey));

輸出內容為如下格式：

(數(shù)據(jù)已做刪改)

Ri0p8QFmnYe8Xo36DextK242o9pcdL0QFDo6gUxhzjwQD30UFlqJL57na445BebSp1VT1z94emJgrME7xTDzV1tshtmVNtarqCUCZMF4uYAtZCQLJhCX3708g7lOFksiUvi6MlXCVVOIu2VyFsIS/6DeEWYNirPK6zEBw1e2V2jWoL+63+iGNyhtKFJI1ECGyMmXUWCMicUmgE/JiHJD7YXPKB9+WaB7Wglj5udBdd4fALUp7qIo8TWJZJkLUg5yMbe7kemNWk050Xi1KiEt3s8IAqoRB1qGghTmE/TW+M/jIblSSy3Urle1AYsOFUzh9wV/H+uD+UNdaCvlvfmdV8hTIjjLNy9r/GbuaI5N0TkaX/dk47iUuorZabPoINEnM8lYxcKPvgVJufMfSX5wLxgx60nt4cpz3T2IutO97sdocVbhsiSlpFLpIk88xd4=

2.3 私鑰解密

有了公鑰加密后的密文，再用私鑰進行解密，代碼如下：

const crypto = require('crypto');

/**
 * 生成公私鑰對
 * @return {*} publicKey: 公鑰;privateKey: 私鑰
 */
function genRSAKeyPaire() {
  const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
    modulusLength: 4096,
    publicKeyEncoding: {
      type: 'pkcs1',
      format: 'pem',
    },
    privateKeyEncoding: {
      type: 'pkcs1',
      format: 'pem',
    },
  });

  return { publicKey, privateKey };
}

const { publicKey, privateKey } = genRSAKeyPaire();

/**
   * 使用公鑰進行加密
   * @param {String} data 
   * @param {String} publicKey 
   * @return {String} 加密后的密文
   */
function publicKeyEncrypt(data, publicKey) {
  return crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(data)).toString('base64')
}

const entry = {
  name: 'zhangsan',
  password: '123456'
};

const encryptedData = publicKeyEncrypt(JSON.stringify(entry), publicKey);

/**
 * 使用私鑰進行解密
 * @param {String} encryptedData 
 * @param {String} privateKey 
 * @return {String} 解密后的明文
 */
function privateKeyDecrypt(encryptedData, privateKey) {
  return crypto.privateDecrypt(privateKey, Buffer.from(encryptedData, 'base64')).toString();
}

const originData = privateKeyDecrypt(encryptedData, privateKey);

// 打印用私鑰解密后的數(shù)據(jù)
console.log(originData);

輸出結果：

{"name":"zhangsan","password":"123456"}

和我們上面定義的entry數(shù)據(jù)內容一致，說明解密成功，但是解密后是一個字符串，如果原始數(shù)據(jù)是一個對象的話，別忘記了將其反序列化為對象。

三、總結

在日常開發(fā)中，涉及到前后端通信，特別是重要的信息，為了防止被第三方獲取從而加以利用，一般都會做一下通信傳輸加密，最基本的就是使用https協(xié)議，但是光有https協(xié)議還不夠（容易被中間人劫持攻擊）。因此要對數(shù)據(jù)在應用層進行加密以防止數(shù)據(jù)被他人劫持利用，使用非對稱加密可以保證發(fā)送的密文只有擁有私鑰的服務器才能解開，從而避免密文被其余無關人員解密并加以利用。互聯(lián)網(wǎng)領域沒有絕對的安全，只有不斷提高自己的安全意識，增強自己的安全技能，才是長久之計。

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