在现代Web应用中，数据的安全性至关重要。前后端之间的数据传输如果不加密，很容易被中间人攻击（MITM）窃取敏感信息。因此，对前后端传输的数据进行加密和解密是保障数据安全的重要手段。本文将详细介绍如何在Node.js中实现前后端数据传输的加密和解密。
加密是将原始数据（明文）通过某种算法转换成不可读的形式（密文）的过程。只有拥有解密密钥的人才能将密文还原成明文。
解密是将加密后的数据（密文）通过某种算法还原成原始数据（明文）的过程。
加密与解密可以分为两大类：
Node.js内置了crypto模块，提供了丰富的加密和解密功能。我们可以使用crypto模块来实现对称加密、非对称加密、哈希、签名等功能。
crypto模块是Node.js的核心模块，无需额外安装，直接引入即可：
const crypto = require('crypto');
AES是一种对称加密算法，支持128位、192位和256位密钥长度。下面是一个使用AES加密的示例：
const crypto = require('crypto');
// 加密函数
function encrypt(text, key, iv) {
const cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', Buffer.from(key), iv);
let encrypted = cipher.update(text, 'utf8', 'hex');
encrypted += cipher.final('hex');
return encrypted;
}
// 解密函数
function decrypt(encryptedText, key, iv) {
const decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-cbc', Buffer.from(key), iv);
let decrypted = decipher.update(encryptedText, 'hex', 'utf8');
decrypted += decipher.final('utf8');
return decrypted;
}
// 示例
const key = crypto.randomBytes(32); // 256位密钥
const iv = crypto.randomBytes(16); // 初始化向量
const text = 'Hello, World!';
const encrypted = encrypt(text, key, iv);
console.log('加密后的数据:', encrypted);
const decrypted = decrypt(encrypted, key, iv);
console.log('解密后的数据:', decrypted);
3DES是对DES的改进，通过对数据进行三次DES加密来提高安全性。下面是一个使用3DES加密的示例：
const crypto = require('crypto');
// 加密函数
function encrypt(text, key) {
const cipher = crypto.createCipher('des-ede3', key);
let encrypted = cipher.update(text, 'utf8', 'hex');
encrypted += cipher.final('hex');
return encrypted;
}
// 解密函数
function decrypt(encryptedText, key) {
const decipher = crypto.createDecipher('des-ede3', key);
let decrypted = decipher.update(encryptedText, 'hex', 'utf8');
decrypted += decipher.final('utf8');
return decrypted;
}
// 示例
const key = crypto.randomBytes(24); // 192位密钥
const text = 'Hello, World!';
const encrypted = encrypt(text, key);
console.log('加密后的数据:', encrypted);
const decrypted = decrypt(encrypted, key);
console.log('解密后的数据:', decrypted);
RSA是一种非对称加密算法，广泛应用于数字签名和密钥交换。下面是一个使用RSA加密的示例：
const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs');
// 生成RSA密钥对
const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
modulusLength: 2048,
publicKeyEncoding: {
type: 'spki',
format: 'pem'
},
privateKeyEncoding: {
type: 'pkcs8',
format: 'pem'
}
});
// 加密函数
function encrypt(text, publicKey) {
const buffer = Buffer.from(text, 'utf8');
const encrypted = crypto.publicEncrypt(publicKey, buffer);
return encrypted.toString('base64');
}
// 解密函数
function decrypt(encryptedText, privateKey) {
const buffer = Buffer.from(encryptedText, 'base64');
const decrypted = crypto.privateDecrypt(privateKey, buffer);
return decrypted.toString('utf8');
}
// 示例
const text = 'Hello, World!';
const encrypted = encrypt(text, publicKey);
console.log('加密后的数据:', encrypted);
const decrypted = decrypt(encrypted, privateKey);
console.log('解密后的数据:', decrypted);
ECC是一种基于椭圆曲线的非对称加密算法，与RSA相比，ECC在相同安全级别下使用更短的密钥。下面是一个使用ECC加密的示例：
const crypto = require('crypto');
const fs = require('fs');
// 生成ECC密钥对
const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('ec', {
namedCurve: 'secp256k1',
publicKeyEncoding: {
type: 'spki',
format: 'pem'
},
privateKeyEncoding: {
type: 'pkcs8',
format: 'pem'
}
});
// 加密函数
function encrypt(text, publicKey) {
const buffer = Buffer.from(text, 'utf8');
const encrypted = crypto.publicEncrypt(publicKey, buffer);
return encrypted.toString('base64');
}
// 解密函数
function decrypt(encryptedText, privateKey) {
const buffer = Buffer.from(encryptedText, 'base64');
const decrypted = crypto.privateDecrypt(privateKey, buffer);
return decrypted.toString('utf8');
}
// 示例
const text = 'Hello, World!';
const encrypted = encrypt(text, publicKey);
console.log('加密后的数据:', encrypted);
const decrypted = decrypt(encrypted, privateKey);
console.log('解密后的数据:', decrypted);
在实际应用中，前后端数据传输的加密通常采用对称加密和非对称加密相结合的方式。具体步骤如下：
下面是一个完整的示例：
”`html <!DOCTYPE html>