一、对称加密

1. AES

1.1 介绍

AES（高级加密标准）是一种对称加密算法，即加密和解密使用相同的密钥。它可以加密长度为128、192和256位的数据块，并使用128位的密钥进行加密。AES算法使用了固定的块长度和密钥长度，并且被广泛应用于许多安全协议和标准中，例如SSL/TLS、SSH、IPSec等。

在AES加密中，明文被分成128位的块，每个块使用相同的密钥进行加密。加密过程包括以下步骤：

  1. 密钥扩展：将密钥扩展为加密算法所需的轮密钥。
  2. 初始轮：将明文分成块，并与第一轮密钥进行异或。
  3. 多轮加密：将初始轮产生的结果反复进行多轮加密，每轮使用不同的轮密钥进行加密。
  4. 最终轮：在最后一轮加密中，将块进行加密，但是不再进行下一轮加密，而是直接输出密文。

1.2 加解密步骤

前端：

  1. 初始化: 引入jsencrypt库并出始化JSEncrypt对象，使用encrypt.setPublicKey()方法设置公钥,公钥是随机任意字符串 。
  2. 生成私钥和偏移量: 随机生成aes的私钥key和偏移量 iv，使用encrypt.encrypt()方法对私钥key和偏移量iv进行加密得到code,并将code传给后端, 将私钥与code存入客户端。
  3. 加密: 引入CryptoJS插件,使用CryptoJS.AES.encrypt()方法结合生成的私钥key和偏移量iv加密数据。

后端：

  1. 初始化: 使用encrypt.setPrivateKey()方法设置私钥,私钥要与前端的公钥一致。
  2. 解密code: 使用encryptor.decrypt()方法解密code得到eas的私钥key和偏移量iv。
  3. 解密数据: 引入CryptoJS插件, 使用CryptoJS.AES.decrypt()方法结合key和iv解密数据。

1.3 前端代码实现

封装加密/解密：

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// 创建key.js文件

import JSEncrypt from 'jsencrypt'
const encrypt = new JSEncrypt();
let publicKey = 'MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCeCDcnFrS7DIRbvZLHreVUzaMbAFy2DYmioxBK606urY4rVR8IgLgUhnyw2/GQ99pyr8lGtqPeOoapantw1XwEVyi74MDxs4UDL8j4OZR1Es7HVGOB0GwKWobdU9cm/1iDwGyouSmijxKyAePg6KsLNgbjDPYZRS11bYEuZ8/RLQIDAQAB';
// 设置公钥
encrypt.setPublicKey('-----BEGIN PUBLIC KEY-----' + publicKey + '-----END PUBLIC KEY-----')

const random = (length) => {
  var str = Math.random().toString(36).substr(2);
  if (str.length >= length) {
    return str.substr(0, length);
  }
  str += random(length - str.length);
  return str;
}

export const rsaEncode = (src) => {
  // 加密数据
  let data = encrypt.encrypt(src);
  return data
};

export const getKey = () => {
// 生成私钥和偏移量
  let key = { key: random(16), iv: random(16) };
  // 对私钥和偏移量加密
  let code = rsaEncode(key.key + ',' + key.iv);
  window.codeArr = window.codeArr || {};
  // 存入客户端
  codeArr[code] = key;
  return {
    key, code
  }
};

export const getAesKey = (aes) => {
  let key = JSON.parse(JSON.stringify(codeArr[aes]));
  // 从客户端获取到 key
  delete codeArr[aes];
  return key
};

window.getKey = getKey
window.rsaEncode = rsaEncode
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// 创建 encrypt.js 文件
import CryptoJS from 'crypto-js';

// ------------AES 加密-------------
function getAesString(data, key, iv) {
  let keys = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key)
  let vis = CryptoJS.enc.Utf8.parse(iv)
  let encrypt = CryptoJS.AES.encrypt(data, keys, {
    iv: vis, //iv偏移量 CBC需加偏移量
    mode: CryptoJS.mode.CBC, //CBC模式
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7 //padding处理
  });
  return encrypt.toString(); //加密完成后，转换成字符串
}


// ------------AES 解密-------------
function getDAesString(encrypted, key, iv) {
  var key  = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key);
  var iv   = CryptoJS.enc.Utf8.parse(iv);
  var decrypted =CryptoJS.AES.decrypt(encrypted,key,{
    iv:iv,
    mode:CryptoJS.mode.CBC,
    padding:CryptoJS.pad.Pkcs7
  });
  return decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}

// AES 对称秘钥加密
const aes = {
  en: (data, key) => getAesString(data, key.key, key.iv),
  de: (data, key) => getDAesString(data, key.key, key.iv)
};

export { aes };

二、非对称加密

1. RSA

1.1 介绍

RSA加密算法是一种非对称加密算法，RSA加密使用了”一对”密钥.分别是公钥和私钥,这个公钥和私钥其实就是一组数字，其二进制位长度可以是1024位或者2048位，长度越长其加密强度越大。

1.2 加解密

  1. 使用公钥加密的数据,利用私钥进行解密
  2. 使用私钥加密的数据,利用公钥进行解密

1.3 前端代码实现

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import JSEncrypt from 'jsencrypt'

// rsa加密
var encryptor = new JSEncrypt()  // 创建加密对象实例
  //之前OpenssL生成的公钥，复制的时候要小心不要有空格
  var pubKey = '-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIG...QIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----'
  encryptor.setPublicKey(pubKey)//设置公钥
  var rsaPassWord = encryptor.encrypt('要加密的内容')  // 对内容进行加密

// rsa解密
var decrypt = new JSEncrypt()//创建解密对象实例
  //之前OpenssL生成的秘钥
  var priKey  = '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----MIICX...mJLH5gbdvJJmCWRk=-----END RSA PRIVATE KEY----'
  decrypt.setPrivateKey(priKey)//设置秘钥
  var uncrypted = decrypt.decrypt(encrypted)//解密之前拿公钥加密的内容

三、哈希算法

1. MD5

1.1 介绍

MD5加密算法，其全称是Message-Digest Algorithm 5，通常被称为信息摘要算法，所谓的信息摘要就是把明文内容按一定规则生成一段哈希（hash）值，即得到这段明文内容的信息摘要。利用MD5可以基于任意长度的明文字符串生成128位的哈希值，结果唯一且不可逆，因此MD5经常被用于防止信息被篡改、数字签名、以及对明文进行加密等场景。

1.2 特性

压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。

容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。

抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。

弱抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。

从技术的角度来说，MD5真的很安全，因为MD5本身是不可逆的，因此没法解密，除了撞库这样的一个方式。

1.3 加解密

MD5算法加密的过程分为三步：处理原文，设置初始值，加密运算。

1.4 前端实现

md5.js共有md5的6种加密方法：

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var code = "123456";
var username = "123456";
var password = "123456";
var str1 = hex_md5("123456"); // e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e 我们常用的是这种
var str2 = b64_md5("123456");
var str3 = str_md5("123456");
var str4 = hex_hmac_md5(code,code); // 30ce71a73bdd908c3955a90e8f7429ef
var str5 = b64_hmac_md5(username,username); // MM5xpzvdkIw5VakOj3Qp7w
var str6 = str_hmac_md5(password,password);

2. SHA-3

2.1 介绍

SHA-3 算法是第三代标准的哈希函数，基于 Keccak 算法实现。与之前的哈希算法有所不同，SHA-3 算法是基于置换 ( permutation-based ) 的加密函数。

2.2 原理

哈希算法是信息安全领域重要的组成部分，主要包括：

1、生成和验证数字签名

2、密钥导出 (key derivation)

3、伪随机位生成 (pseudorandom bit generation)

2.2 前端实现

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import CryptoJS from "crypto-js";

//加密224位
CryptoJS.SHA3('六月初博客',{ outputLength: 224 })

// 加密256位
CryptoJS.SHA3('六月初博客站',{ outputLength: 256})

//加密384位
CryptoJS.SHA3('六月初工具',{ outputLength: 384})

// 加密512位
CryptoJS.SHA3('六月初工具站',{ outputLength: 512})