Javascript使用Sodium库实现 aead_xchacha20poly1305_ietf加密解密，以及与后端的密文交互

Node.js环境安装 sodium-native (其他库可能会出现加密解密失败，如果要使用不一样的库，请自行验证)

npm install sodium-native

示例代码，使用的是 sodium-native v4.3.2 (其他版本可能会有变化，如果要使用，请自行验证)

const sodium = require('sodium-native');(async () => {await sodium.ready;// 1. 要加密的消息const message = "Hello, world!";try {// 2. 将消息转换为 Uint8Arrayconst messageBytes = new TextEncoder().encode(message);// 生成随机的密钥和 nonceconst key = new Uint8Array(sodium.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_KEYBYTES); /* 创建一个 32 字节的空Uint8Array : [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0
]*/const nonce = new Uint8Array(sodium.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_NPUBBYTES); /* 创建一个 24 字节的空Uint8Array: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
] */#实际开发中，key和nonce会指定，否则影响加密解密sodium.randombytes_buf(key); // 填充随机数据到 keysodium.randombytes_buf(nonce); // 填充随机数据到 nonceconsole.log("随机生成的密钥：", key);console.log("随机生成的 nonce：", nonce);// 创建一个足够大的缓冲区来存储加密后的数据和认证标签const ciphertext = new Uint8Array(messageBytes.length + sodium.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_ABYTES);// 创建一个足够大的缓冲区来存储解密后的数据（不包括认证标签）const decrypted = new Uint8Array(ciphertext.length - sodium.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_ABYTES);const additionalData = new Uint8Array(); // 可以为空，或者包含额外的认证数据// 3. 加密sodium.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_encrypt(ciphertext, // 加密后的缓冲区messageBytes, // 将消息转换为 Uint8ArrayadditionalData, // 附加数据（可选）null, // 附加数据的 nonce（可选）nonce, // 随机生成的 noncekey // 随机生成的密钥);// 输出加密相关信息console.log("加密后的密文：", ciphertext);// 4. 解密sodium.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_decrypt(decrypted, // 解密后的缓冲区null, // 不需要预先分配空间ciphertext, // 密文additionalData, // 附加数据（可选）nonce, // 随机生成的 noncekey // 随机生成的密钥);if (decrypted) {// 解密成功const decryptedMessage = new TextDecoder().decode(decrypted);console.log("解密后的消息：", decryptedMessage);} else {console.log("解密失败");}} catch (error) {console.error("加密或解密过程中发生错误：", error);}
})();

加密解密正确可用，输出结果：

我们可以看到，在javascript里，无论是key，nonce，还是加密后的密文，都是十进制数组(Uint8Array)，对应是typescript的Buffer类，这点我们可以通过查看加密方法的定义

然而在实际开发中，我们很多时候需要前端和后端进行密文的互相解密加密，这里有一些需要注意的地方。

以python为例，python实现加密解密的方法：

pip install pynacl

import nacl.bindings
from nacl.utils import random
import nacl.secretkey = random(nacl.bindings.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_KEYBYTES)
#也可以是读取key文件获得key，比较常见的做法
# with open('/keyfile/key.cas-ie-key','rb') as file:
#         key = file.read()
decimal_array = [byte for byte in key]
print("随机生成的Key:", key)
nonce = random(nacl.bindings.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_NPUBBYTES) #实际开发中，key和nonce会指定，否则影响加密解密
print("随机生成的nonce:", nonce)message = b"Hello, world!"ciphertext = nacl.bindings.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_encrypt(message, None, nonce, key)
print("加密后的密文:",ciphertext)
print("解密后的明文:", nacl.bindings.crypto_aead_xchacha20poly1305_ietf_decrypt(ciphertext, None, nonce, key))

得到结果:

可以看到，python端的key，nonce，和密文，都是字节串bytes，调用方法时，也是传入的字节串参数。而javascript里则是十进制数组，调用方法时，也是传入的十进制数组参数(Uint8Array，对应typescript的Buffer)。

所以，python的密文在javascript端解密，javascript的密文在python端解密，是不能直接用对方的key，nonce，和密文的。

我们需要将字节串bytes和Unit8Array进行相互转换

从python端到javascript:

#在python端转换为十进制数组
decimal_array = [byte for byte in ciphertext]#key，nonce同理#结果:[108, 13, 97, 116, 187, 108, 69, 252, 135, 246, 107, 42, 39, 176, 94, 232, 140, 247, 152, 2, 239, 29, 23, 172, 131, 254, 30, 77, 46]

javascript端转换为Uint8Array后再传入方法里:

const ciphertext = new Uint8Array([108, 13, 97, 116, 187, 108, 69, 252, 135, 246, 107, 42, 39, 176, 94, 232, 140, 247, 152, 2, 239, 29, 23, 172, 131, 254, 30, 77, 46])
#key,nonce同理

从javascript到python端：

#在python里直接把js的数组转换为字节串即可
#key,nonce同理
ciphertext = bytes(unint8array_from_js)