Node.js 加密与安全 (crypto)

crypto 模块提供 OpenSSL 封装，支持哈希、加密、签名等安全操作。

哈希算法

创建哈希

const crypto = require('crypto');

// MD5 哈希
const md5 = crypto.createHash('md5')
  .update('hello world')
  .digest('hex');
console.log(md5); // 5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3

// SHA256 哈希
const sha256 = crypto.createHash('sha256')
  .update('hello world')
  .digest('hex');
console.log(sha256);

常用哈希算法

HMAC 消息认证

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

对称加密

AES 加密解密

const algorithm = 'aes-256-cbc';
const key = crypto.randomBytes(32); // 密钥
const iv = crypto.randomBytes(16);  // 初始化向量

// 加密
function encrypt(text) {
  const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv);
  let encrypted = cipher.update(text, 'utf8', 'hex');
  encrypted += cipher.final('hex');
  return encrypted;
}

// 解密
function decrypt(encrypted) {
  const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv);
  let decrypted = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8');
  decrypted += decipher.final('utf8');
  return decrypted;
}

const encrypted = encrypt('敏感数据');
console.log('加密:', encrypted);
console.log('解密:', decrypt(encrypted));

非对称加密

RSA 密钥对生成

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

// 导出 PEM 格式
console.log(publicKey.export({ type: 'spki', format: 'pem' }));
console.log(privateKey.export({ type: 'pkcs8', format: 'pem' }));

RSA 加密解密

const data = '敏感数据';

// 公钥加密
const encrypted = crypto.publicEncrypt(
  { key: publicKey, padding: crypto.constants.RSA_PKCS1_OAEP_PADDING },
  Buffer.from(data)
);

// 私钥解密
const decrypted = crypto.privateDecrypt(
  { key: privateKey, padding: crypto.constants.RSA_PKCS1_OAEP_PADDING },
  encrypted
);

console.log(decrypted.toString());

数字签名

const data = '要签名的数据';

// 私钥签名
const sign = crypto.createSign('SHA256');
sign.update(data);
const signature = sign.sign(privateKey, 'hex');

// 公钥验证
const verify = crypto.createVerify('SHA256');
verify.update(data);
const isValid = verify.verify(publicKey, signature, 'hex');

console.log('签名有效:', isValid);

密码存储

const crypto = require('crypto');

function hashPassword(password, salt) {
  return crypto.pbkdf2Sync(password, salt, 100000, 64, 'sha512')
    .toString('hex');
}

const salt = crypto.randomBytes(16).toString('hex');
const hashed = hashPassword('用户密码', salt);

// 存储时保存 salt 和 hashed

随机数生成

// 伪随机
const randomBytes = crypto.randomBytes(16);
console.log(randomBytes.toString('hex'));

// 整数范围
const randomInt = crypto.randomInt(1, 100);
console.log(randomInt);

注意事项

• MD5/SHA-1 不安全，仅用于数据校验
• AES 密钥长度必须符合算法要求（16/24/32 字节）
• RSA 推荐 2048 位以上密钥
• 密码存储使用 bcrypt 或 pbkdf2，不要明文或简单哈希

要点总结

• createHash() 创建哈希，推荐 SHA-256
• createCipheriv() 对称加密，需保管密钥和 IV
• publicEncrypt/privateDecrypt RSA 非对称加密
• createSign/createVerify 实现数字签名
• pbkdf2 或 bcrypt 安全存储密码