對稱加密

　　對稱加密要使用密鑰 key 來進行加密，且加密解密過程中使用的密鑰是同一把。對稱加密常用的算法有 DES 3DES AES

【對稱加密方式】

　　對稱加密方式有分組加密和流密碼的處理方式，本文主要講述一下分組加密。

　　分組加密：一般加密數據會很大，所以會先把大文件分成一塊一塊，對每一塊進行加密，最后對加密后的密文進行拼接。其中分組加密根據不同加密模式又分為 ECB 和 CBC .

【ECB分組模式】

　　ECB又稱為電子密碼本模式，它在加密的時候呢是按固定的長度進行拆分，分組后對每一塊進行加密，當其中一塊明文數據發生改變，這塊明文數據對應的密文也會發生改變。如下圖：

 　　

終端演示ECB加密解密

加密：openssl enc -des-ecb -K 616263 -nosalt -in 123.txt -out 123.bin

　　openssl 是一個加密包，enc 表示加密，這里加密算法是 des，ecb 表示分組模式，-K 表示密鑰即 616263 (終端上要求輸入16進制，不允許輸入字符，616263 即對應 abc )。nosalt 表示不加鹽，如果不加這句它會默認加鹽，並且我們不知道它的鹽加在什么位置。這樣我們解密的時候就解不密了，所以我們主動讓它不加鹽。

　　創建一個要加密的txt文本，里面可以輸入一些內容，如下：

　　

　　cd 到此目錄，敲入上述加密命令后，這個目錄下多了 123.bin 文件，輸入命令 xxd 123.bin ，對密文進行查看，如下

00000000: ff92 bf58 6a78 9ff2 1d8e 208f c43c a517  ...Xjx.... ..<..

00000010: 1300 2f6a ccad d6dd                      ../j....

　　前面說了ECB分組加密是將數據分成一塊一塊進行加密，這里試一下將123.txt里的明文內容最后一行第一個字符改成8，然后再進行加密，得到一個新密文1234.bin。如下圖

　　

 

　　這時再用終端將 123.bin 和 1234.bin 文件都打開，對比下兩個密文有什么區別。

　　

　　從上圖可以看出，改動一個字符后，只有其中一組數據發生了變化，其他組密文都一樣。所以可以看出 ECB 分組模式，是將數據分塊，然后每塊進行加密，最后將密文拼接。

 

【CBC分組模式】

 　　cbc 加密方式各個組的加密是受影響的，如下加密流程圖中可以很明顯看出，后面每一組的明文先與前一組生成的密文進行異或運算，然后再加密得到結果。一直往前推到第一組加密時，它前面沒有密文，就用一個初始化向量和明文進行異或。當一組明文數據發生改變時，這組密文以及后面的密文數據都將發生改變。

　　

終端演示ECB加密解密

　　加密操作：還是對原來的123.txt進行演示，命令如下-iv后是隨意設置的初始向量

openssl enc -des-cbc -K 616263 -nosalt -iv 010203040506070809 -in 123.txt -out 123.bin

　　經過上面命令后，生成了123.bin密文。現在對123.txt內容進行和上面操作一樣的修改，將最后一行第一個數字修改成8，然后用上述命令生成1234.bin密文。最后查看兩者密文如下：

　　

　　從上圖可以看出，前面16位是相同的，從17位開始，后面的數據就都不一樣了。這就說明CBC分組模式，它改動的數據會對后面的密文產生影響，而對它改動的前面的密文是不會發生變化的。

【前后端通信加密演示】

　　后端用 node 作為服務端，前端用 vue 調用 node的接口。這樣主要是為了方便，加密解密的代碼都可以共用一套。

　　1. node 端處理: 安裝 crypto-js 模塊。然后封裝一個加密解密的工具類 cryptoTool.js 。此工具類代碼如下:

let crypto = require('crypto');

// 解密
function decString(string, callBack) {
  const decipher = crypto.createDecipher('aes-256-ecb', 'abcd');
  let decrypted = '';
  decipher.on('readable', () => {
    const data = decipher.read();
    if (data)
      decrypted += data.toString('utf8');
  });
  decipher.on('end', () => {
    callBack(decrypted)
  });
  const encrypted = string;
  decipher.write(encrypted, 'hex');
  decipher.end();
}

// 加密
function encString(string) {
  const cipher = crypto.createCipher('aes-256-ecb', 'abcd');
  let encrypted = cipher.update(string, 'utf8', 'hex');
  encrypted += cipher.final('hex');
  return encrypted;
}

module.exports = {
  encString: encString,
  decString: decString
};

 

　　上述代碼中第 5 行和第 22 行中的加密算法( 參數1 )和 key (參數2) 要對應一致，這里的key寫的是 abcd, key 可以自己隨意定，但要加密和解密key對應上。關於加密算法有很多，下圖列出參數1 和加密算法和方式如下:

　　

 　　

　　node 接口代碼，如下: 前端將所有參數加密，node 對接收到參數解密前后進行打印

app.get('/info', (req, res) => {
  console.log(req.query);

  console.log('解密前 paramsStr =', req.query.paramsStr);
  let decName = cryptoTool.decString(req.query.paramsStr, (val) => {
    let resVal = JSON.parse(val);
    console.log('解密后 val =', resVal);
    console.log(resVal.name, resVal.height);
  });

  let returnJson = {
    code: 0,
    msg: "ok",
    data: "請求成功"
  };
  let returnStr = cryptoTool.encString(JSON.stringify(returnJson));
  res.end(returnStr);
});

 

 　　

　　2. 前端 vue 代碼處理: 同樣安裝 crypto-js 第三方模塊，然后將上述 cryptoTool.js 放到 vue 工程，它與 node 可以共用一個加密文件，這里發送網絡請求使用 axios 框架。代碼如下:

  let jsonStr = JSON.stringify({name: 'lijinshi', height: 173, sex: 'boy'});
  let paramsStr = cryptoTool.encString(jsonStr); // 參數加密
  let params = {paramsStr: paramsStr};
  axios.get('host + port /info', {params: params})
  .then(res => {
    // 對服務端返回值解密
    let decStr = cryptoTool.decString(res.data, (val) => {
      console.log(JSON.parse(val));
    });
  })
  .catch(err => {
    console.log(err);
  })

 

【相關效果】

　　1. 前端發送請求，一串加密字符串

　　

　　2. 服務端接收到如下:

　　

　　3. 前端接收到服務端返回值如下:

　　

 

【參考】 

　　crypto翻譯：http://wiki.jikexueyuan.com/project/iojs-api-doc/crypto.html

　　crypto官方教程：https://nodejs.org/api/crypto.html