Nodejs中crypto模块的安全知识讲解

互联网时代，网络上的数据量每天都在以惊人的速度增长。同时，各类网络安全问题层出不穷。在信息安全重要性日益凸显的今天，作为一名开发者，需要加强对安全的认识，并通过技术手段增强服务的安全性。

crypto模块是nodejs的核心模块之一，它提供了安全相关的功能，如摘要运算、加密、电子签名等。很多初学者对着长长的API列表，不知如何上手，因此它背后涉及了大量安全领域的知识。

本文重点讲解API背后的理论知识，主要包括如下内容：

摘要（hash）、基于摘要的消息验证码（HMAC）

对称加密、非对称加密、电子签名

分组加密模式

摘要（hash）

摘要（digest）：将长度不固定的消息作为输入，通过运行hash函数，生成固定长度的输出，这段输出就叫做摘要。通常用来验证消息完整、未被篡改。

摘要运算是不可逆的。也就是说，输入固定的情况下，产生固定的输出。但知道输出的情况下，无法反推出输入。

伪代码如下。

digest = Hash(message)

常见的摘要算法 与 对应的输出位数如下：

MD5：128位

SHA-1：160位

SHA256 ：256位

SHA512：512位

nodejs中的例子：

var crypto = require('crypto');
var md5 = crypto.createHash('md5');
var message = 'hello';
var digest = md5.update(message, 'utf8').digest('hex'); 
console.log(digest);
// 输出如下：注意这里是16进制
// 5d41402abc4b2a76b9719d911017c592

备注：在各类文章或文献中，摘要、hash、散列 这几个词经常会混用，导致不少初学者看了一脸懵逼，其实大部分时候指的都是一回事，记住上面对摘要的定义就好了。

MAC、HMAC

MAC（Message Authentication Code）：消息认证码，用以保证数据的完整性。运算结果取决于消息本身、秘钥。

MAC可以有多种不同的实现方式，比如HMAC。

HMAC（Hash-based Message Authentication Code）：可以粗略地理解为带秘钥的hash函数。

nodejs例子如下：

const crypto = require('crypto');
// 参数一：摘要函数
// 参数二：秘钥
let hmac = crypto.createHmac('md5', '123456');
let ret = hmac.update('hello').digest('hex');
console.log(ret);
// 9c699d7af73a49247a239cb0dd2f8139

对称加密、非对称加密

加密/解密：给定明文，通过一定的算法，产生加密后的密文，这个过程叫加密。反过来就是解密。

encryptedText = encrypt( plainText )
plainText = decrypt( encryptedText )