AES 加密算法的node應用

AES

屬於對稱加密算法

三要素：

• 祕鑰
• 填充
• 模式

祕鑰

對稱加密之因此對稱，是由於這類算法對明文的加密和解密使用的是同一個祕鑰

AES 支持三種長度的祕鑰：

• 128位 128的性能最好
• 192位
• 256位 256的安全性最高，加密輪數更多。

這三種不一樣長度的祕鑰，在底層的加密過程當中，處理的加密輪數不一樣。

填充

AES加密分組的特性：AES加密並非將明文一股腦加密成密文，而是先拆分紅一個個的獨立的明文塊，每一個明文快塊128bit。

假設一段明文塊長度是192bit，按照每128bit一個明文塊來拆分的話，第二個明文塊只有64bit，不足128bit，此時就須要對不足128bit的明文塊進行填充。

填充的 種類：

• NoPadding

不作任何填充，要求明文必須是128bit的整數倍

• PKCS7Padding

用0填充，對於末尾爲0的，容易誤判，從而解密出錯，並不推薦

• ZeroPadding（當明文塊少於16個字節，少多少個字節，就用對應數字來填充。例如，少5個，後面就是5個5，少6個，就是6個6）

1,2,3,4,5,6,2,3,4,5,4,4,4,4,      # 缺4個，就用4來填充
1,2,3,4,5,6,2,3,4,5,5,5,5,5       # 缺5個，就用數字5來填充

• AnsiX923
• Iso10126
• Iso97971

模式

AES的工做模式，體如今吧明文塊加密成密文塊的過程當中

AES算法提供了5種工做模式：

• CBC
• EBC
• CTR
• CFB
• OFB

模式之間的主體思想是近似的，在處理細節上有 一些差異。

ECB模式：

ECB(Electronic CodeBook Book) 是最簡單的工做模式，在這個模式下，每一個明文快的加密都是徹底獨立的，互不干涉。

優勢：

• 簡單
• 有利於並行計算

缺點：

• 相同的明文塊加密後是相同明文塊，安全性較差

CBC模式

CBC模式(Cipher Block Chaining)引入了一個新的概念：初始向量IV(Initialization Vector)

IV的做用相似MD5中的"加鹽"，目的是防止相同的明文加密成爲相同的密文

CBC模式在每個明文塊加密前會讓明文塊和一個值先作異或操做。

IV爲做爲初始化變量，參與第一個明文塊的異或，後續的每個明文塊和它前一個明文塊加密後的密文相異或。

這樣，相同明文塊加密後的密文顯然不同。

優勢：

• 安全性高

缺點：

• 沒法並行計算，性能上不如ECB
• 引入了初始化向量IV，增長了複雜度

加密流程總結：

• 把明文按照128bit拆分紅若干個明文塊
• 按照選擇的填充方式對最後一個明文塊填充
• 每個明文塊利用AES加密器和祕鑰，加密成密文塊
• 拼接全部的密文快，成爲最終的密文結果

示例：

var CryptoJS = require("Crypto-js");

function aesEncrypto(text, key, iv) {   // 加密
    key = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key);
    iv = CryptoJS.enc.Utf8.parse(iv);
    var encryptoed =  CryptoJS.AES.encrypt(text, key, {
        iv: iv,
        mode: CryptoJS.mode.CBC,
        padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
    })
    var encryptoed__=CryptoJS.enc.Utf8.parse(encryptoed)
    return encryptoed

}

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

var text = "wo ai python";   // 明文

var key = "ABC123456789";   // 祕鑰

var iv = "hehehehehehe";    // iv

var encryptoed = aesEncrypto(text, key, iv);

console.log(encryptoed.toString());

var decod = aesDecrypto(encryptoed, key, iv);
console.log(decod);