RSA 加密算法全面介绍
前言
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一、什么是 RSA？它从哪来？
RSA 是一种非对称加密算法，由三位麻省理工学院的学者 Rivest、Shamir 和 Adleman 于 1977 年共同提出，因此用他们姓氏的首字母命名为 RSA。
它是世界上第一个公开的、既可用于加密数据又可用于数字签名的非对称算法，广泛用于安全通信中，如 HTTPS、SSL/TLS 等。
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<img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/RSA_Algorithm_diagram.png" width="600" alt="RSA 加密流程图" />
<p style="text-align:center">图：RSA 加密与解密流程图（来源：Wikipedia）</p>
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二、RSA 的作用和特点
✅ 主要作用：
- 信息加密：通过公钥加密，防止信息在传输过程中被窃听。
- 身份认证：通过私钥签名，验证发送者身份，防止伪造。
- 密钥交换：常用于安全协议中传输对称加密的密钥（如 AES 密钥）。
🧩 主要特点：
- 使用一对密钥对：公钥 (public key) 和私钥 (private key)。
- 加密和解密不对称：公钥加密的数据只能用私钥解密，反之亦然。
- 安全性基于大素数分解的数学难题。
三、RSA 的优点与缺点
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 🔒 安全性高，理论上难以破解 | 🐢 加解密速度慢，性能不如对称加密（如 AES） |
| 🧾 可用于加密 + 数字签名 | 📏 密钥长度长，数据加密块有限制（通常限制在密钥长度以内） |
| 🛡️ 便于密钥分发（只需发送公钥） | 📉 不适合大批量数据加密（常与对称加密配合） |
四、适合使用 RSA 的场景
- 👥 用户身份验证：登录系统、签发 JWT 等。
- 📡 SSL/TLS 通信：浏览器访问 HTTPS 网站时的加密握手。
- 🔑 加密对称密钥：将 AES 密钥用 RSA 加密发送。
- 📧 数字签名与电子邮件加密：如 PGP/GPG。
五、JavaScript 中的 RSA 加密实践
我们可以使用 node-forge 或 crypto 模块来生成密钥和进行加解密。
1️⃣ 安装依赖：
npm install node-forge
2️⃣ JavaScript 示例代码（使用node-forge ）：
const forge = require('node-forge');
// 生成密钥对
const keypair = forge.pki.rsa.generateKeyPair({ bits: 2048, e: 0x10001 });
const publicKey = forge.pki.publicKeyToPem(keypair.publicKey);
const privateKey = forge.pki.privateKeyToPem(keypair.privateKey);
console.log('🔐 公钥:\n', publicKey);
console.log('🔑 私钥:\n', privateKey);
// 明文
const message = 'Hello RSA!';
// 加密
const encrypted = keypair.publicKey.encrypt(forge.util.encodeUtf8(message), 'RSA-OAEP');
console.log('🔒 加密内容（Base64）：', forge.util.encode64(encrypted));
// 解密
const decrypted = keypair.privateKey.decrypt(encrypted, 'RSA-OAEP');
console.log('📜 解密后明文：', forge.util.decodeUtf8(decrypted));
🧪 输出示例：
🔐 公钥:
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
...
-----END PUBLIC KEY-----
🔒 加密内容（Base64）: A1B2C3...
📜 解密后明文：Hello RSA!
