Node.js 加密

时间：2023-01-15 08:53:47
稳定性: 2 - 不稳定; 正在讨论未来版本的 API 改进，会尽量减少重大变化。详见后文。

使用 require('crypto') 来访问这个模块。

加密模块提供了 HTTP 或 HTTPS 连接过程中封装安全凭证的方法。

它也提供了 OpenSSL 的哈希，hmac, 加密（cipher）, 解密（decipher）, 签名（sign） 和 验证（verify） 方法的封装。

crypto.setEngine(engine[, flags])

为某些/所有 OpenSSL 函数加载并设置引擎（根据参数 flags 来设置）。

engine 可能是 id，或者是指向引擎共享库的路径。

flags 是可选参数，默认值是ENGINE_METHOD_ALL ，它可以是以下一个或多个参数的组合（在constants里定义）:

  • ENGINE_METHOD_RSA
  • ENGINE_METHOD_DSA
  • ENGINE_METHOD_DH
  • ENGINE_METHOD_RAND
  • ENGINE_METHOD_ECDH
  • ENGINE_METHOD_ECDSA
  • ENGINE_METHOD_CIPHERS
  • ENGINE_METHOD_DIGESTS
  • ENGINE_METHOD_STORE
  • ENGINE_METHOD_PKEY_METH
  • ENGINE_METHOD_PKEY_ASN1_METH
  • ENGINE_METHOD_ALL
  • ENGINE_METHOD_NONE

crypto.getCiphers()

返回支持的加密算法名数组。

例如：

var ciphers = crypto.getCiphers();

console.log(ciphers); // ['AES-128-CBC', 'AES-128-CBC-HMAC-SHA1', ...]

crypto.getHashes()

返回支持的哈希算法名数组。

例如：

var hashes = crypto.getHashes();

console.log(hashes); // ['sha', 'sha1', 'sha1WithRSAEncryption', ...]

crypto.createCredentials(details)

稳定性: 0 - 抛弃. 用 [tls.createSecureContext][] 替换.

根据参数 details，创建一个加密凭证对象。参数为字典，key 包括:

  • pfx : 字符串或者buffer对象，表示经PFX或PKCS12编码产生的私钥、证书以及CA证书
  • key : 进过 PEM 编码的私钥
  • passphrase : 私钥或 pfx 的密码
  • cert : PEM 编码的证书
  • ca : 字符串或字符串数组，PEM 编码的可信任的 CA 证书。
  • crl : 字符串或字符串数组，PEM 编码的 CRLs（证书吊销列表Certificate Revocation List）。
  • ciphers: 字符串，使用或者排除的加密算法。参见http://www.openssl.org/docs/apps/ciphers.html#CIPHER_LIST_FORMAT。

如果没有指定 'ca'，Node.js将会使用下面列表中的CAhttp://mxr.mozilla.org/mozilla/source/security/nss/lib/ckfw/builtins/certdata.txt。

crypto.createHash(algorithm)

创建并返回一个哈希对象，使用指定的算法来生成哈希摘要。

参数 algorithm 取决于平台上 OpenSSL 版本所支持的算法。例如，'sha1', 'md5','sha256', 'sha512' 等等。在最近的版本中，openssllist-message-digest-algorithms 会显示所有算法。

例如： 这个程序会计算文件的 sha1 的和。

var filename = process.argv[2];

var crypto = require('crypto');

var fs = require('fs');

var shasum = crypto.createHash('sha1');

var s = fs.ReadStream(filename);

s.on('data', function(d) {

  shasum.update(d);

});

s.on('end', function() {

  var d = shasum.digest('hex');

  console.log(d + '  ' + filename);

});

类： Hash

用来生成数据的哈希值。

它是可读写的流 stream 。写入的数据来用计算哈希值。当写入流结束后，使用 read() 方法来获取计算后的哈希值。也支持老的 update 和 digest 方法。

通过 crypto.createHash 返回。

hash.update(data[, input_encoding])

根据 data 来更新哈希内容，编码方式根据 input_encoding 来定，有 'utf8', 'ascii' 或'binary'。如果没有传入值，默认编码方式是'binary'。如果 data 是 Buffer， input_encoding 将会被忽略。

因为它是流式数据，所以可以使用不同的数据调用很多次。

hash.digest([encoding])

计算传入的数据的哈希摘要。encoding 可以是 'hex', 'binary' 或 'base64'，如果没有指定encoding ，将返回 buffer。
注意：调用 digest() 后不能再用 hash 对象。

crypto.createHmac(algorithm, key)

创建并返回一个 hmac 对象，用指定的算法和秘钥生成 hmac 图谱。

它是可读写的流 stream 。写入的数据来用计算 hmac。当写入流结束后，使用 read() 方法来获取计算后的值。也支持老的 update 和 digest 方法。

参数 algorithm 取决于平台上 OpenSSL 版本所支持的算法，参见前面的 createHash。key是 hmac 算法中用的 key。

类： Hmac

用来创建 hmac 加密图谱。

通过 crypto.createHmac 返回。

hmac.update(data)

根据 data 更新 hmac 对象。因为它是流式数据，所以可以使用新数据调用多次。

hmac.digest([encoding])

计算传入数据的 hmac 值。encoding可以是 'hex', 'binary' 或 'base64'，如果没有指定encoding ，将返回 buffer。

注意：调用 digest() 后不能再用 hmac 对象。

crypto.createCipher(algorithm, password)

使用传入的算法和秘钥来生成并返回加密对象。

algorithm 取决于 OpenSSL，例如'aes192'等。最近发布的版本中， openssl list-cipher-algorithms 将会展示可用的加密算法。password 用来派生 key 和 IV，它必须是一个'binary' 编码的字符串或者一个buffer。

它是可读写的流 stream 。写入的数据来用计算 hmac。当写入流结束后，使用 read() 方法来获取计算后的值。也支持老的update 和 digest 方法。

注意，OpenSSL 函数EVP_BytesToKey摘要算法如果是一次迭代（one iteration），无需盐值（no salt）的 MD5 时， createCipher 为它派生秘钥。缺少盐值使得字典攻击，相同的密码总是生成相同的key，低迭代次数和非加密的哈希算法，使得密码测试非常迅速。

OpenSSL推荐使用 pbkdf2 来替换 EVP_BytesToKey，推荐使用 crypto.pbkdf2 来派生 key 和iv ，推荐使用 createCipheriv() 来创建加密流。

crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv)

创建并返回一个加密对象，用指定的算法，key 和 iv。

algorithm 参数和 createCipher() 一致。key 在算法中用到.iv 是一个initialization vector.

key 和 iv 必须是 'binary' 的编码字符串或buffers.

类： Cipher

加密数据的类。.

通过 crypto.createCipher 和 crypto.createCipheriv 返回。

它是可读写的流 stream 。写入的数据来用计算 hmac。当写入流结束后，使用 read() 方法来获取计算后的值。也支持老的update 和 digest 方法。

cipher.update(data[, input_encoding][, output_encoding])

根据 data 来更新哈希内容，编码方式根据 input_encoding 来定，有 'utf8', 'ascii' or'binary'。如果没有传入值，默认编码方式是'binary'。如果data 是 Buffer，input_encoding 将会被忽略。

output_encoding 指定了输出的加密数据的编码格式，它可用是 'binary', 'base64' 或 'hex'。如果没有提供编码，将返回 buffer 。

返回加密后的内容，因为它是流式数据，所以可以使用不同的数据调用很多次。

cipher.final([output_encoding])

返回加密后的内容，编码方式是由 output_encoding 指定，可以是 'binary', 'base64' 或 'hex'。如果没有传入值，将返回 buffer。

注意：cipher 对象不能在 final() 方法之后调用。

cipher.setAutoPadding(auto_padding=true)

你可以禁用输入数据自动填充到块大小的功能。如果 auto_padding 是false， 那么输入数据的长度必须是加密器块大小的整倍数，否则 final 会失败。这对非标准的填充很有用，例如使用0x0而不是PKCS的填充。这个函数必须在 cipher.final 之前调用。

cipher.getAuthTag()

加密认证模式（目前支持：GCM），这个方法返回经过计算的认证标志 Buffer。必须使用final方法完全加密后调用。

cipher.setAAD(buffer)

加密认证模式（目前支持：GCM），这个方法设置附加认证数据（ AAD ）。

crypto.createDecipher(algorithm, password)

根据传入的算法和密钥，创建并返回一个解密对象。这是 createCipher() 的镜像。

crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv)

根据传入的算法，密钥和 iv，创建并返回一个解密对象。这是 createCipheriv() 的镜像。

类： Decipher

解密数据类。

通过 crypto.createDecipher 和 crypto.createDecipheriv 返回。

解密对象是可读写的流 streams 。用写入的加密数据生成可读的纯文本数据。也支持老的update 和 digest 方法。

decipher.update(data[, input_encoding][, output_encoding])

使用参数 data 更新需要解密的内容，其编码方式是 'binary','base64' 或 'hex'。如果没有指定编码方式，则把 data 当成 buffer 对象。

如果 data 是 Buffer，则忽略 input_encoding 参数。

参数 output_decoding 指定返回文本的格式，是 'binary', 'ascii' 或 'utf8' 之一。如果没有提供编码格式，则返回 buffer。

decipher.final([output_encoding])

返回剩余的解密过的内容，参数 output_encoding 是 'binary', 'ascii' 或 'utf8'，如果没有指定编码方式，返回 buffer。

注意，decipher对象不能在 final() 方法之后使用。

decipher.setAutoPadding(auto_padding=true)

如果加密的数据是非标准块，可以禁止其自动填充，防止 decipher.final 检查并移除。仅在输入数据长度是加密块长度的整数倍的时才有效。你必须在 decipher.update 前调用。

decipher.setAuthTag(buffer)

对于加密认证模式（目前支持：GCM），必须用这个方法来传递接收到的认证标志。如果没有提供标志，或者密文被篡改，将会抛出 final 标志，认证失败，密文会被抛弃，

decipher.setAAD(buffer)

对于加密认证模式（目前支持：GCM），用这个方法设置附加认证数据（ AAD ）。

crypto.createSign(algorithm)

根据传入的算法创建并返回一个签名数据。 OpenSSL 的最近版本里，openssl list-public-key-algorithms 会列出所有算法，比如'RSA-SHA256'。

类： Sign

生成数字签名的类。

通过 crypto.createSign 返回。

签名对象是可读写的流 streams。可写数据用来生成签名。当所有的数据写完，sign 签名方法会返回签名。也支持老的 update 和 digest 方法。

sign.update(data)

用参数 data 来更新签名对象。因为是流式数据，它可以被多次调用。

sign.sign(private_key[, output_format])

根据传送给sign的数据来计算电子签名。

private_key 可以是一个对象或者字符串。如果是字符串，将会被当做没有密码的key。

private_key:

  • key : 包含 PEM 编码的私钥
  • passphrase : 私钥的密码

返回值output_format 包含数字签名， 格式是 'binary','hex' 或 'base64' 之一。如果没有指定 encoding ，将返回 buffer。

注意：sign 对象不能在 sign() 方法之后调用。

crypto.createVerify(algorithm)

根据传入的算法，创建并返回验证对象。是签名对象（signing object）的镜像。

类： Verify

用来验证签名的类。

通过 crypto.createVerify 返回。

是可写流 streams。可写数据用来验证签名。一旦所有数据写完后，如签名正确 verify 方法会返回 true 。

也支持老的 update 方法。

verifier.update(data)

用参数 data 来更新验证对象。因为是流式数据，它可以被多次调用。

verifier.verify(object, signature[, signature_format])

使用 object 和 signature 验证签名数据。参数 object 是包含了 PEM 编码对象的字符串，它可以是 RSA 公钥, DSA 公钥, 或 X.509 证书。signature 是之前计算出来的数字签名。signature_format 可以是 'binary', 'hex' 或 'base64' 之一，如果没有指定编码方式 ，则默认是buffer 对象。

根据数据和公钥验证签名有效性，来返回 true 或 false。

注意：verifier 对象不能在 verify() 方法之后调用。

crypto.createDiffieHellman(prime_length[, generator])

创建一个 Diffie-Hellman 密钥交换(Diffie-Hellman key exchange)对象，并根据给定的位长度生成一个质数。如果没有指定参数 generator，默认为 2。

crypto.createDiffieHellman(prime[, prime_encoding][, generator][, generator_encoding])

使用传入的 prime 和 generator 创建 Diffie-Hellman 秘钥交互对象。

generator 可以是数字，字符串或Buffer。

如果没有指定 generator，使用 2.

prime_encoding 和 generator_encoding 可以是 'binary', 'hex', 或 'base64'。

如果没有指定 prime_encoding， 则 Buffer 为 prime。

如果没有指定 generator_encoding ，则 Buffer 为 generator。

类： DiffieHellman

创建 Diffie-Hellman 秘钥交换的类。

通过 crypto.createDiffieHellman 返回。

diffieHellman.verifyError

在初始化的时候，如果有警告或错误，将会反应到这。它是以下值（定义在 constants 模块）：

  • DH_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME
  • DH_CHECK_P_NOT_PRIME
  • DH_UNABLE_TO_CHECK_GENERATOR
  • DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR

diffieHellman.generateKeys([encoding])

生成秘钥和公钥，并返回指定格式的公钥。这个值必须传给其他部分。编码方式： 'binary', 'hex',或 'base64'。如果没有指定编码方式，将返回 buffer。

diffieHellman.computeSecret(other_public_key[, input_encoding][, output_encoding])

使用 other_public_key 作为第三方公钥来计算并返回共享秘密（shared secret）。秘钥用input_encoding 编码。编码方式为：'binary', 'hex', 或 'base64'。如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

如果没有指定返回编码方式，将返回 buffer。

diffieHellman.getPrime([encoding])

用参数 encoding 指明的编码方式返回 Diffie-Hellman 质数，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'。 如果没有指定编码方式，将返回 buffer。

diffieHellman.getGenerator([encoding])

用参数 encoding 指明的编码方式返回 Diffie-Hellman 生成器，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'. 如果没有指定编码方式 ，将返回 buffer。

diffieHellman.getPublicKey([encoding])

用参数 encoding 指明的编码方式返回 Diffie-Hellman 公钥，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'. 如果没有指定编码方式 ，将返回 buffer。

diffieHellman.getPrivateKey([encoding])

用参数 encoding 指明的编码方式返回 Diffie-Hellman 私钥，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'. 如果没有指定编码方式 ，将返回 buffer。

diffieHellman.setPublicKey(public_key[, encoding])

设置 Diffie-Hellman 的公钥，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'，如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

diffieHellman.setPrivateKey(private_key[, encoding])

设置 Diffie-Hellman 的私钥，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'，如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

crypto.getDiffieHellman(group_name)

创建一个预定义的 Diffie-Hellman 秘钥交换对象。支持的组： 'modp1', 'modp2', 'modp5' (定义于RFC 2412) and 'modp14', 'modp15', 'modp16', 'modp17','modp18' (定义于RFC 3526). 返回对象模仿了上述创建的crypto.createDiffieHellman()对象，但是不允许修改秘钥交换（例如，diffieHellman.setPublicKey()）。使用这套流程的好处是，双方不需要生成或交换组组余数，节省了计算和通讯时间。

例如 (获取一个共享秘密):

var crypto = require('crypto');

var alice = crypto.getDiffieHellman('modp5');

var bob = crypto.getDiffieHellman('modp5');

alice.generateKeys();

bob.generateKeys();

var alice_secret = alice.computeSecret(bob.getPublicKey(), null, 'hex');

var bob_secret = bob.computeSecret(alice.getPublicKey(), null, 'hex');

/* alice_secret and bob_secret should be the same */

console.log(alice_secret == bob_secret);

crypto.createECDH(curve_name)

使用传入的参数 curve_name,创建一个 Elliptic Curve (EC) Diffie-Hellman 秘钥交换对象。

类： ECDH

这个类用来创建 EC Diffie-Hellman 秘钥交换。

通过 crypto.createECDH 返回。

ECDH.generateKeys([encoding[, format]])

生成 EC Diffie-Hellman 的秘钥和公钥，并返回指定格式和编码的公钥，它会传递给第三方。

参数 format 是 'compressed', 'uncompressed', 或 'hybrid'. 如果没有指定，将返回'uncompressed' 格式.

参数encoding是 'binary', 'hex', 或 'base64'. 如果没有指定编码方式 ，将返回 buffer。

ECDH.computeSecret(other_public_key[, input_encoding][, output_encoding])

以other_public_key 作为第三方公钥计算共享秘密，并返回。秘钥会以input_encoding来解读。编码是：'binary', 'hex', 或 'base64'。如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

如果没有指定编码方式 ，将返回 buffer。

ECDH.getPublicKey([encoding[, format]])

用参数 encoding 指明的编码方式返回 EC Diffie-Hellman 公钥，编码方式为: 'compressed', 'uncompressed', 或'hybrid'. 如果没有指定编码方式 ，将返回'uncompressed' 。

编码是：'binary', 'hex', 或 'base64'。如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

ECDH.getPrivateKey([encoding])

用参数 encoding 指明的编码方式返回 EC Diffie-Hellman 私钥，编码是：'binary', 'hex', 或 'base64'。如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

ECDH.setPublicKey(public_key[, encoding])

设置 EC Diffie-Hellman 的公钥，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'，如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

ECDH.setPrivateKey(private_key[, encoding])

设置 EC Diffie-Hellman 的私钥，编码方式为: 'binary', 'hex', 或 'base64'，如果没有指定编码方式 ，默认为 buffer。

例如 (包含一个共享秘密):

var crypto = require('crypto');

var alice = crypto.createECDH('secp256k1');

var bob = crypto.createECDH('secp256k1');

alice.generateKeys();

bob.generateKeys();

var alice_secret = alice.computeSecret(bob.getPublicKey(), null, 'hex');

var bob_secret = bob.computeSecret(alice.getPublicKey(), null, 'hex');

/* alice_secret and bob_secret should be the same */

console.log(alice_secret == bob_secret);

crypto.pbkdf2(password, salt, iterations, keylen[, digest], callback)

异步 PBKDF2 提供了一个伪随机函数 HMAC-SHA1，根据给定密码的长度，salt 和 iterations 来得出一个密钥。回调函数得到两个参数 (err, derivedKey)。

例如：

crypto.pbkdf2('secret', 'salt', 4096, 512, 'sha256', function(err, key) {

  if (err)

    throw err;

  console.log(key.toString('hex'));  // 'c5e478d...1469e50'

});

在 crypto.getHashes() 里有支持的摘要函数列表。

crypto.pbkdf2Sync(password, salt, iterations, keylen[, digest])

异步 PBKDF2 函数. 返回 derivedKey 或抛出错误。

crypto.randomBytes(size[, callback])

生成一个密码强度随机的数据：

// async

crypto.randomBytes(256, function(ex, buf) {

  if (ex) throw ex;

  console.log('Have %d bytes of random data: %s', buf.length, buf);

});

// sync

try {

  var buf = crypto.randomBytes(256);

  console.log('Have %d bytes of random data: %s', buf.length, buf);

} catch (ex) {

  // handle error

  // most likely, entropy sources are drained

}

注意：如果没有足够积累的熵来生成随机强度的密码，将会抛出错误，或调用回调函数返回错误。换句话说，没有回调函数的 crypto.randomBytes 不会阻塞，即使耗尽所有的熵。

crypto.pseudoRandomBytes(size[, callback])

生成非密码学强度的伪随机数据。如果数据足够长会返回一个唯一数据，但是这个数可能是可以预期的。因此，当不可预期很重要的时候，不要用这个函数。例如，在生成加密的秘钥时。

用法和 crypto.randomBytes 相同。

类： Certificate

这个类和签过名的公钥打交道。最重要的场景是处理 <keygen> 元素，http://www.openssl.org/docs/apps/spkac.html。

通过 crypto.Certificate 返回.

Certificate.verifySpkac(spkac)

根据 SPKAC 返回 true 或 false。

Certificate.exportChallenge(spkac)

根据提供的SPKAC，返回加密的公钥。

Certificate.exportPublicKey(spkac)

输出和 SPKAC 关联的编码 challenge。

crypto.publicEncrypt(public_key, buffer)

使用 public_key 加密 buffer。目前仅支持 RSA。

public_key 可以是对象或字符串。如果 public_key 是一个字符串，将会当做没有密码的key，并会用RSA_PKCS1_OAEP_PADDING。

public_key:

  • key : 包含有 PEM 编码的私钥。
  • padding : 填充值，如下
    • constants.RSA_NO_PADDING
    • constants.RSA_PKCS1_PADDING
    • constants.RSA_PKCS1_OAEP_PADDING

注意: 所有的填充值 定义于constants 模块.

crypto.privateDecrypt(private_key, buffer)

使用 private_key 来解密 buffer.

private_key:

  • key : 包含有 PEM 编码的私钥
  • passphrase : 私钥的密码
  • padding : 填充值，如下:
    • constants.RSA_NO_PADDING
    • constants.RSA_PKCS1_PADDING
    • constants.RSA_PKCS1_OAEP_PADDING

注意: 所有的填充值 定义于constants 模块.

crypto.DEFAULT_ENCODING

函数所用的编码方式可以是字符串或 buffer ，默认值是 'buffer'。这是为了加密模块兼容默认 'binary' 为编码方式的遗留程序。

注意，新程序希望用 buffer 对象，所以这是暂时手段。

Recent API Changes

在统一的流 API 概念出现前，在引入 Buffer 对象来处理二进制数据之前，Crypto 模块就已经添加到 Node。

因此，流相关的类里没有其他的 Node 类里的典型方法，并且很多方法接收并返回二级制编码的字符串，而不是 Buffers。在最近的版本中，这些函数改成默认使用 Buffers。

对于一些场景来说这是重大变化。

例如，如果你使用默认参数给签名类，将结果返回给认证类，中间没有验证数据，程序会正常工作。之前你会得到二进制编码的字符串，并传递给验证类，现在则是 Buffer。

如果你之前使用的字符串数据在 Buffers 对象不能正常工作（比如，连接数据，并存储在数据库里 ）。或者你传递了二进制字符串给加密函数，但是没有指定编码方式，现在就需要提供编码参数。如果想切换回原来的风格，将 crypto.DEFAULT_ENCODING 设置为 'binary'。注意，新的程序希望是 buffers,所以之前的方法只能作为临时的办法。

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