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node 第十七天 使用rsa非对称加密 实现前后端加密通信 JSEncrypt和node-rsa

news 2025/9/11 10:15:17

  1. 什么是非对称加密
    加密过程需要两个钥匙, 公钥和私钥
    其中公钥用于加密明文, 私钥用于解密公钥加密的密文, 解密只可以用私钥
    公钥和私钥是一对一的关系
    公钥可以发送给用户, 不用担心泄露
    私钥需要保存在服务端, 不能泄露

    例如: 战场上，B要给A传递一条消息，内容为某一指令。
    RSA的加密过程如下：
    1.A生成一对密钥（公钥和私钥），私钥不公开，A自己保留。公钥为公开的，任何人可以获取。
    2.A传递自己的公钥给B，B用A的公钥对消息进行加密。
    3.A接收到B加密的消息，利用A自己的私钥对消息进行解密。
    在这个过程中，只有2次传递过程，第一次是A传递公钥给B，第二次是B传递加密消息给A，即使都被敌方截获，也没有危险性，因为只有A的私钥才能对消息进行解密，防止了消息内容的泄露。

  2. 在web业务中使用非对称加密
    比如用户登录接口, 我们可以对密码进行密文传输
    客户端在调用登录接口前先请求服务端获得公钥, 用公钥对密码进行加密
    服务端拿到加密后的密码, 用私钥进行解密
    这样的话即使密码泄露了, 泄露的也不是真实密码, 即使攻击者直接拿密文请求接口, 我们发现后也可以刷新私钥和公钥, 使之前的密文无效, 而不用修改用户的密码

  3. 客户端使用JSEncrypt库(客户端只用加密)

    <!DOCTYPE html>
<html lang="en"><head><meta charset="UTF-8" /><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" /><title>Document</title></head><script src="./node_modules/axios/dist/axios.min.js"></script><script src="./node_modules/jsencrypt/bin/jsencrypt.min.js"></script><script>let key = '';function encrypt(publicKey, value) {let encrypt = new JSEncrypt();encrypt.setPublicKey(publicKey);return encrypt.encrypt(value);}const getPublicKey = () => {return axios.get('http://127.0.0.1:3000/public_key').then(res => {key = res.data.key;}).catch(err => {console.log(err);});};const login = async () => {await getPublicKey();axios.post('http://127.0.0.1:3000/login', {user: 'gu',pwd: encrypt(key, '10086')}).then(res => {console.log(res);});};</script><body><button>登录</button></body><script>document.querySelector('button').onclick = login;</script>
</html>

    值的注意的是encrypt加密的内容必须是一个字符串, 这一点在文档中没有写, 笔者是看了源码才发现, 毕竟是开源的东西, 作者也没有义务一定要把文档写的多好, ε=(´ο｀*)))唉
    在这里插入图片描述

  4. 服务端使用node-rsa

    生成秘钥方法

    const fs = require('fs');
const path = require('path');
const NodeRSA = require('node-rsa');
const cerPath = path.join(process.cwd(), './auth');function generateKeys() {const newkey = new NodeRSA({ b: 512 });newkey.setOptions({ encryptionScheme: 'pkcs1' }); //因为jsencrypt自身使用的是pkcs1加密方案,只有从后台改咯let public_key = newkey.exportKey('pkcs8-public'); //公钥,let private_key = newkey.exportKey('pkcs8-private'); //私钥fs.writeFileSync(path.join(cerPath, 'private.cer'), private_key);fs.writeFileSync(path.join(cerPath, 'public.cer'), public_key);
}
// generateKeys(); //仅初始化执行一次

    加密解密方法(服务端只用解密)

    const fs = require('fs');
const path = require('path');
const NodeRSA = require('node-rsa');const cerPath = path.join(process.cwd(), './auth');function encrypt(plain) {let public_key = fs.readFileSync(path.join(cerPath, 'public.cer'), 'utf8'); //公钥const nodersa = new NodeRSA(public_key);nodersa.setOptions({ encryptionScheme: 'pkcs1' });return nodersa.encrypt(plain, 'base64');
}function decrypt(cipher) {let private_key = fs.readFileSync(path.join(cerPath, 'private.cer'), 'utf8'); //私钥const nodersa = new NodeRSA(private_key);nodersa.setOptions({ encryptionScheme: 'pkcs1' });//decrypt(data: Buffer | string, encoding: NodeRSA.Encoding): string;//cipher必须是string或者Bufferreturn nodersa.decrypt(cipher, 'utf8');
}module.exports = {encrypt,decrypt,cerPath
};

    接口路由

    var express = require('express');
const { decrypt, cerPath } = require('../core/rsa');
const fs = require('fs');
const path = require('path');var router = express.Router();/* GET home page. */
router.get('/', (req, res, next) => {res.render('index', { title: 'Express' });
});router.get('/public_key', (req, res, next) => {try {const publicKey = fs.readFileSync(path.join(cerPath, './public.cer'), 'utf8');res.send({key: publicKey});} catch (e) {console.log(e);next();}
});router.post('/login', (req, res, next) => {let { user, pwd } = req.body;try {let { resUser, resPwd } = { resUser: user, resPwd: decrypt(pwd) };res.send({user: resUser,pwd: resPwd,msg: 'ok'});} catch (error) {res.send({msg: 'error'});}
});module.exports = router;

  5. 结果示例
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  6. 为什么前后端用不同的类库却能协作加密解密
    其实是因为, 底层使用的数学方法都是相同的, 毕竟加密是高等数学~😃

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