记一次前端对称加密探索

概述

最近在项目开发中使用了对称加密对接，过程中遇到了些困惑踩了些坑总结了些经验，记录下来以供学习与探讨。

首先对称加密是什么？

对称加密又叫做私钥加密，即信息的加密和解密使用相同密钥的加密算法。对称加密的特点是算法公开、加密和解密速度快，适合于对大数据量进行加密。常见的对称加密有：DES、3DES、AES等。

前端如何实现？

前端可以使用crypto-js实现对称加密。crypto-js是谷歌开发的一个前端加密算法类库，可以非常方便的在前端进行其所支持的加解密操作。目前crypto-js已支持的算法有：MD5、SHA-1、SHA-256、AES、RSA、Rabbit、MARC4、HMAC、HMAC-MD5、HMAC-SHA1、HMAC-SHA256、PBKDF2等。

代码尝试：

1. 前提：

• 加密算法【3DES】
• 加密模式【ECB】
• 加密填充模式【pkcs7padding】
• 秘钥为【abcdefg】
• 加密信息为【123456】

2. 正确结果：8Q8GmNszg/Q=

3. api调用方式：

// message 加密的明文
// key 加密的密钥
var encrypted = CryptoJS.TripleDES.encrypt("Message", "key", {
    mode, // 加密模式(CryptoJS.mode)中选择.
    padding, // 加密填充模式(CryptoJS.pad)中选择。在分组密码中，当数据长度不符合分组长度时，需要按一定的方式，将尾部明文分组进行填充，这种将尾部分组数据填满的方法称为填充
});

4. 初次尝试：

const key = 'abcdefg' // 秘钥
const message = '123456' // 明文
const encrypted = CryptoJS.TripleDES.encrypt(message, key, {
    mode: CryptoJS.mode.ECB, // 加密模式
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7, // 加密填充模式
})
console.log('输出结果')
console.log(encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64))

输出结果如上，与正确结果相差甚远，我们接下来深入api了解下。

5. 深入了解：

// 根据api的接口，我们发现message和key传入的类型有WordArray
// 那么这个WordArray是什么？
CryptoJS.TripleDES.encrypt(message: WordArray | string, key: WordArray | string, cfg?: CipherOption): CipherParams;

// 我们根据源码找到
type WordArray = CryptoJS.lib.WordArray;

namespace CryptoJS {
    /**
    * Library namespace.
    */
    export namespace lib {
        /**
        * An array of 32-bit words.
        */
        interface WordArray {
            //省略...
        }
        const WordArray: {
            /**
            * Initializes a newly created word array.
            *
            * @param words (Optional) An array of 32-bit words.
            * @param sigBytes (Optional) The number of significant bytes in the words.
            *
            * @example
            *
            * var wordArray = CryptoJS.lib.WordArray.create();
            * var wordArray = CryptoJS.lib.WordArray.create([0x00010203, 0x04050607]);
            * var wordArray = CryptoJS.lib.WordArray.create([0x00010203, 0x04050607], 6);
            */
            create(words?: number[], sigBytes?: number): WordArray;
        };
    }
}

这样看下来在CryptoJs内部WordArray是各算法主要的操作对象和结果，需要把message(密文)和key(密钥)转为一组32位字数组，根据此线索我们再次尝试。

6. 再次尝试：

const key = CryptoJS.enc.Utf8.parse('abcdefg') // 加密的秘钥, 把Utf8字符串为32位字数组
const message = CryptoJS.enc.Utf8.parse('123456') // 加密的明文, 把Utf8字符串为32位字数组
const encrypted = CryptoJS.TripleDES.encrypt(message, key, {
    mode: CryptoJS.mode.ECB, // 加密模式
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7, // 加密填充模式
})
console.log('输出结果')
console.log(encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64))

输出结果一致！