Node.js 加密
加密
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。
顾名思义,Node.js加密模块允许你使用加密的功能,Node.js加密模块通过使用require('crypto')
来访问。
Node.js加密模块提供了HTTP或HTTPS连接过程中封装安全凭证的方法。
Node.js加密模块还提供了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
取决于平台的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
Hase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。也支持旧的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
,则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。也支持旧的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stream流。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stream流。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。也支持旧的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'
或者'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streams流。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streams流。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streams流。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),并且'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:所有的填充值定义在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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