我是如何一步步編碼完成萬倉網ERP系統的（三）登陸

　　如今我們主要說第2中狀況，如何在前端使用js加密，後端.Net進行解密？密碼學和TLS的知識不在本文的介紹範圍以內，直接上硬核內容吧，前端使用基於X25519密鑰交換（RSA密鑰交換已通過時，最新的Tls1.3只有ecc橢圓曲線密鑰交換這一種，x25519就屬於ecc橢圓曲線的一種）的aes-128-gcm（加解密速度和安全與一身的加密方式，比上一版本aes-cbc加密安全，cpu硬件內置aes-gcm加密模塊）加密，後端.net進行解密，驗證用戶名和密碼是否正確。

　　google的證書使用的就是基於X25519的AES_128_GCM證書，等於我們如今手工用js+.net實現一個基於X25519的AES_128_GCM的證書。

　　引用js插件

　　https://github.com/brix/crypto-js sha512.min.js 主要用於原始密碼加密。

　　https://github.com/bitwiseshiftleft/sjcl sjcl.min.js 須要從新壓縮一下，主要用於aes-gcm加密。

　　https://github.com/gimer/curve25519nxt curve.js 可從新壓縮一下，主要用於X25519的密鑰交換。

　　前端代碼：

function login() {
　　 //聲明一個橢圓曲線對象
　　 var curve = new Curve25519();
　　 
　　 //隨機一個64位的hex數值，並轉化爲字節類型，作爲x25519的私鑰
    var privateKey = new Key25519(hexToBytes(randomWord(64)));

　　 //獲得橢圓曲線的公鑰
    var publickey = curve.genPub(privateKey).key;
　　
　　 //把前端的私鑰傳入到後端，後端計算得出公用的aes加密的密鑰，同時獲得後端的公鑰
    $.post("/Login/GetX25519PublicKey", { publicKey: bytesToHex(publickey) }, function (data) {
　　　　　
　　　　　//獲得後端的公鑰，結合前端的私鑰，計算得出前端aes加密的密鑰（先後端計算的密鑰是一致的）
        var shareKey = bytesToHex(curve.genShared(privateKey, new Key25519(hexToBytes(data.PublicKey))).key);
　　　　　
　　　　  //聲明一個登陸對象
        var loginUser = new Object();
　　　　  
　　　　　//用戶名
        loginUser.UserName = $.trim($("#txtUserName").val());
        
　　　　  //密碼兩次sha384加密
        loginUser.Password = sha384(sha384($.trim($("#txtPWD").val())));
        
　　     //驗證碼
　　　　 loginUser.ValidateCode = $.trim($("#txtValidateCode").val());

　　　　  //使用公用密鑰shareKey進行ase加密（aes後邊的參數介紹下mode有gcm和ccm模式，這裏用gcm模式；ts長度gcm模式是128；iter輪詢次數默認10000，我們改成1000，10000次數太多了會卡頓；salt鹽隨機數,iv是向量）
        var aesData = sjcl.encrypt(shareKey, JSON.stringify(loginUser), { mode: 'gcm', ts: 128, iter: 1000, salt: sjcl.random.randomWords(4), iv: sjcl.random.randomWords(3) });
　　　　  
　　　　  //傳入加密後的login字符串，同時須要傳入後端返回的key（用於後端方便查找對應的公用密鑰）
        $.post("/Login/UserLogin", { loginUser: aesData, key: data.Key }, function (data) {
            if (data.Result == false) 
　　　　　　　{
　　　　　　　　  alert("登陸失敗")
            } else {
                window.location = "/";
            }
        });
    });
}

//隨機必定長度的hex數值
function randomWord(len) {
    var str = "",
        arr = ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
    for (var i = 0; i < len; i++) {
        var pos = Math.round(Math.random() * (arr.length - 1));
        str += arr[pos];
    }
    return str;
}

　　後端代碼（傳入前端的公鑰，生成aes公用密鑰，返回後端的公鑰）：

       //後端獲得前端傳過來的公鑰，生成aes公用密鑰，使用的是 BouncyCastle　類庫　　　
　　　　public static Dictionary<string, string> GenerateX25519Keys(string publicKey)
        {
            SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
            byte[] privateByte = new byte[X25519.ScalarSize];
            byte[] publicByte = new byte[X25519.PointSize];
            byte[] shareByte = new byte[X25519.PointSize];
            secureRandom.NextBytes(privateByte);
            X25519.ScalarMultBase(privateByte, 0, publicByte, 0);
            X25519.ScalarMult(privateByte, 0, Hex.Decode(publicKey), 0, shareByte, 0);
            Dictionary<string, string> dc = new Dictionary<string, string>();
　　　　　　　//生成x25519 hex公鑰
            dc.Add("PublicKey", Hex.ToHexString(publicByte));
　　　　　　  //生成x25519 hex私鑰
            dc.Add("PrivateKey", Hex.ToHexString(privateByte));
　　         //生成aes公用密鑰
            dc.Add("ShareKey", Hex.ToHexString(shareByte));
　　         //返回一個dictionary對象
            return dc;
        }
    
        public ActionResult GetX25519PublicKey(string publicKey)
        {
　　　　　　  //獲得x25519key
            Dictionary<string, string> eccKeys = GenerateX25519Keys(publicKey);
　　　　　　  
　　　　　　　//Redis
            NewtonsoftSerializer serializer = new NewtonsoftSerializer();
            RedisConfiguration redisConfiguration = RedisCachingSectionHandler.GetConfig();
            IRedisCacheConnectionPoolManager connectionPoolManager = new RedisCacheConnectionPoolManager(redisConfiguration);
            IRedisCacheClient redisClient = new RedisCacheClient(connectionPoolManager, serializer, redisConfiguration);

            //使用guid key
            string key = Guid.NewGuid().ToString("n") + Guid.NewGuid().ToString("n");

　　　　　　  //把x25519字典用redis緩存起來
            redisClient.GetDbFromConfiguration().Add(key, eccKeys, DateTime.Now.AddSeconds(30));

            //返回guid key和x25519 公鑰
            return Json(new { Key = key, PublicKey = eccKeys["PublicKey"] });
        }

　　後端代碼（解密前端傳過來的aes密文）：

        //根據aes公用key 解密前端傳進來的aes密文，使用的是 BouncyCastle　類庫
　　　　 //傳進來的密文 {"iv":"r5idcq/NZ7VEpZv9","v":1,"iter":1000,"ks":128,"ts":128,"mode":"gcm","adata":"","cipher":"aes","salt":"rEwzN7o5UANsLvB4xf4bZg==","ct":"YI5Ubuvev8787ryV4+X+/1+ICXixZfqkhRxKg0zfi/27M24+Y8w9BOeIhe0tTEa1B1WP8tPYpcTYTHw58G/rpZUxSPNurhUXaAZKoiigl5eeaqOqNq9xHd0s+mKi+l1zuiL3qo5sxb0OcDxuL0clp46UyN0y8gr6xmimuszXalWdssfvCuoT8saJ4rwrcmM2TrjBMP/HG96VjAEzBD1q+teHFWJ50q4PLw=="}　
        public static string DecryptString(string ciphertext, string key)
        {
            //把aes密文轉換爲json對象
            JObject aesJObject = JObject.Parse(ciphertext);
            //把json對象的ct屬性轉換爲字節（ct就是加密後的密文）
            byte[] ciphertextByte = Convert.FromBase64String(aesJObject["ct"].ToString());

            //把json的salt屬性轉換爲字節
            byte[] salt = Convert.FromBase64String(aesJObject["salt"].ToString());
            //把json的iv屬性轉換爲字節
            byte[] iv = Convert.FromBase64String(aesJObject["iv"].ToString());
            //聲明一個PBKDF2對象
            Pkcs5S2ParametersGenerator pbkdf2 = new Pkcs5S2ParametersGenerator(new Sha256Digest());
            //根據aes公用key，salt，iter輪詢次數(前面傳進來的是1000，這裏也是1000)初始化PBKDF2對象
            pbkdf2.Init(Encoding.UTF8.GetBytes(key), salt, 1000);
            byte[] keyByte = ((KeyParameter)pbkdf2.GenerateDerivedMacParameters(16 * 8)).GetKey();

            // 解密獲得字符串
            return Encoding.UTF8.GetString(Decrypt(ciphertextByte, keyByte, iv));
        }

        //解密aes密文
        public static byte[] Decrypt(byte[] ciphertext, byte[] key, byte[] iv)
        {
            //聲明aes gcm對象
            GcmBlockCipher cipher = new GcmBlockCipher(new AesEngine());
            KeyParameter keyParam = ParameterUtilities.CreateKeyParameter("AES", key);
            //根據key和IV初始化
            ParametersWithIV cipherParameters = new ParametersWithIV(keyParam, iv);
            cipher.Init(false, cipherParameters);

            //解密
            byte[] plaintext = new byte[cipher.GetOutputSize(ciphertext.Length)];
            int length = cipher.ProcessBytes(ciphertext, 0, ciphertext.Length, plaintext, 0);
            cipher.DoFinal(plaintext, length);

            //返還前端加密前的login字節
            return plaintext;
        }
    }

        //解密aes login密文
        public ActionResult UserLogin(string loginUser, string key)
        {
　　　　　　try
            {
                //Redis相關
                NewtonsoftSerializer serializer = new NewtonsoftSerializer();
                RedisConfiguration redisConfiguration = RedisCachingSectionHandler.GetConfig();
                IRedisCacheConnectionPoolManager connectionPoolManager = new RedisCacheConnectionPoolManager(redisConfiguration);
                IRedisCacheClient redisClient = new RedisCacheClient(connectionPoolManager, serializer, redisConfiguration);

                //使用傳進來的來 Key獲取Redis緩存的x25519 Dictionary
                Dictionary<string, string> eccKey = redisClient.GetDbFromConfiguration().Get<Dictionary<string, string>>(key);
                if (eccKey == null)
                {return;
                }
                //移除redis中x25519
                redisClient.GetDbFromConfiguration().Remove(key);

                //解密獲得前端的login對象
                LoginViewModel loginUserView = JsonConvert.DeserializeObject<LoginViewModel>(DecryptString(loginUser, eccKey["ShareKey"]));

                //業務邏輯
                // ...
                return Json(new { Result = true });
            }
            catch (Exception ex)
            {
                logError.Error(ex);
　　　　　　　　　 return ;
            }
        }