前端使用crypto-js AES 加密解密

CryptoJS是一个JavaScript加密算法库,用于在客户端浏览器中执行加密和解密操作。它提供了一系列常见的加密算法,如AES、DES、Triple DES、Rabbit、RC4、MD5、SHA-1等等。

AES

工作原理

AES(高级加密标准)是一种对称加密算法,即加密和解密使用相同的密钥。它可以加密长度为128、192和256位的数据块,并使用128位的密钥进行加密。AES算法使用了固定的块长度和密钥长度,并且被广泛应用于许多安全协议和标准中,例如SSL/TLS、SSH、IPSec等。

在AES加密中,明文被分成128位的块,每个块使用相同的密钥进行加密。加密过程包括以下步骤:

  • 密钥扩展:将密钥扩展为加密算法所需的轮密钥。

  • 初始轮:将明文分成块,并与第一轮密钥进行异或。

  • 多轮加密:将初始轮产生的结果反复进行多轮加密,每轮使用不同的轮密钥进行加密。

  • 最终轮:在最后一轮加密中,将块进行加密,但是不再进行下一轮加密,而是直接输出密文。

解密过程与加密过程类似,只是将加密过程中的步骤反过来。需要注意的是,解密的过程中使用的是相同的密钥和轮密钥。由于AES是一种块加密算法,因此在加密过程中,需要对数据进行填充,确保数据块大小为128位。

AES算法的优点
  • 安全性高:AES算法是一种可靠的加密算法,它在数据传输、文件加密和网络安全等领域有着广泛的应用。

  • 效率高:AES算法采用对称加密算法进行加密和解密,使用相同的密钥进行加密和解密。对称加密算法比非对称加密算法更加高效,因此AES算法具有更高的效率。

  • 应用广泛:AES算法在数据传输、文件加密和网络安全等领域有着广泛的应用。在数据传输过程中,AES算法可以对数据进行加密,保护数据的安全性。在文件加密过程中,AES算法可以对文件进行加密,保护文件的安全性。在网络安全领域,AES算法可以对网络数据进行加密,保护网络的安全性。

github地址: https://github.com/brix/crypto-js

cryptojs文档: https://cryptojs.gitbook.io/docs/#encoders

在线aes加密解密工具: http://tool.chacuo.net/cryptaes

使用JSEncrypt进行RSA加密的基本步骤如下:

前端:

  • 初始化: 引入jsencrypt库并出始化JSEncrypt对象,使用encrypt.setPublicKey()方法设置公钥,公钥是随机任意字符串 。

  • 生成私钥和偏移量: 随机生成aes的私钥key和偏移量 iv,使用encrypt.encrypt()方法对私钥key和偏移量iv进行加密得到code,并将code传给后端, 将私钥与code存入客户端。

  • 加密: 引入CryptoJS插件,使用CryptoJS.AES.encrypt()方法结合生成的私钥key和偏移量iv加密数据。

后端:

  • 初始化: 使用encrypt.setPrivateKey()方法设置私钥,私钥要与前端的公钥一致。

  • 解密code: 使用encryptor.decrypt()方法解密code得到eas的私钥key和偏移量iv

  • 解密数据: 引入CryptoJS插件, 使用CryptoJS.AES.decrypt()方法结合key和iv解密数据。

需要注意的是,由于JSEncrypt是在客户端上执行的,所以密钥在传输过程中可能会存在安全风险。为了确保数据的安全性,建议在客户端和服务器之间使用安全的通信协议进行数据传输,并在服务器端进行进一步的安全验证和处理。

安装

script 标签嵌入

<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/crypto-js/4.1.1/aes.min.js"></script>

npm 或 yarn 安装

npm install crypto-js

yarn add crypto-js

CommonJS

const CryptoJS = require('crypto-js');

ES module:

import CryptoJS from 'crypto-js';
封装加密和解密
// 创建key.js文件

import JSEncrypt from 'jsencrypt'
const encrypt = new JSEncrypt();
let publicKey = 'MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCeCDcnFrS7DIRbvZLHreVUzaMbAFy2DYmioxBK606urY4rVR8IgLgUhnyw2/GQ99pyr8lGtqPeOoapantw1XwEVyi74MDxs4UDL8j4OZR1Es7HVGOB0GwKWobdU9cm/1iDwGyouSmijxKyAePg6KsLNgbjDPYZRS11bYEuZ8/RLQIDAQAB';
// 设置公钥
encrypt.setPublicKey('-----BEGIN PUBLIC KEY-----' + publicKey + '-----END PUBLIC KEY-----')

const random = (length) => {
  var str = Math.random().toString(36).substr(2);
  if (str.length >= length) {
    return str.substr(0, length);
  }
  str += random(length - str.length);
  return str;
}

export const rsaEncode = (src) => {
  // 加密数据
  let data = encrypt.encrypt(src);
  return data
};

export const getKey = () => {
// 生成私钥和偏移量
  let key = { key: random(16), iv: random(16) };
  // 对私钥和偏移量加密
  let code = rsaEncode(key.key + ',' + key.iv);
  window.codeArr = window.codeArr || {};
  // 存入客户端
  codeArr[code] = key;
  return {
    key, code
  }
};

export const getAesKey = (aes) => {
  console.log('aes: ', aes);
  let key = JSON.parse(JSON.stringify(codeArr[aes]));
  // 从客户端获取到 key
  delete codeArr[aes];
  return key
};
window.getKey = getKey
window.rsaEncode = rsaEncode
 
// 创建 encrypt.js 文件

import CryptoJS from 'crypto-js';

// ------------AES 加密-------------

function getAesString(data, key, iv) {//加密
  let keys = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key)
  let vis = CryptoJS.enc.Utf8.parse(iv)
  let encrypt = CryptoJS.AES.encrypt(data, keys, {
    iv: vis, //iv偏移量 CBC需加偏移量
    mode: CryptoJS.mode.CBC, //CBC模式
    // mode: CryptoJS.mode.ECB, //ECB模式
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7 //padding处理
  });
  // debugger
  return encrypt.toString(); //加密完成后,转换成字符串
}


// ------------AES 解密-------------
function getDAesString(encrypted, key, iv) { // 解密
  var key  = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key);
  var iv   = CryptoJS.enc.Utf8.parse(iv);
  var decrypted =CryptoJS.AES.decrypt(encrypted,key,{
    iv:iv,
    mode:CryptoJS.mode.CBC,
    padding:CryptoJS.pad.Pkcs7
  });
  return decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}

// AES 对称秘钥加密
const aes = {
  en: (data, key) => getAesString(data, key.key, key.iv),
  de: (data, key) => getDAesString(data, key.key, key.iv)
};

export { aes };

publicKey 可以通过发请求后端返回,也可以自己定义,要求前后端一致

封装 axios 拦截器进行加密解密
/**
 *
 * http配置
 *
 */
// 引入axios以及element ui中的loading和message组件
import { aes } from "@/util/encrypt.js";
import { getKey, getAesKey } from "@/config/key.js";
import axios from "axios";
import store from "../store";
import router from "../router/router";
import { Loading, Message } from "element-ui";
import { getSessStore, setSessStore } from "@/util/store";


// 超时时间
if (store.online) axios.defaults.timeout = 20000;
else axios.defaults.timeout = 0;
//跨域请求,允许保存cookie
axios.defaults.withCredentials = true;

// 统一加解密
const Unify = {
  // 统一加密方法
  en(data, key) {
    // 1.aes加密
    let aesStr = aes.en(JSON.stringify(data), key);
    return aesStr;
  },
  // 统一解密
  de(aesStr, key) {
    // 1.aes解密
    let dataStr = aes.de(aesStr, key);
    // 3.转json对象
    let data = JSON.parse(dataStr);
    return data;
  },
};

let loadinginstace;
let cfg, msg;
msg = "服务器君开小差了,请稍后再试";
function ens(data) {
  // debugger
  let src = [...data];
  src = JSON.stringify(src);
  let dataJm = aes.en(src);
  return dataJm;
}
function des(data) {
  // debugger
  let src = [...data];
  let dataJm = aes.de(src);
  dataJm = JSON.parse(dataJm);
  return dataJm;
}
const cancelToken = axios.CancelToken
const source = cancelToken.source()
//HTTPrequest拦截
axios.interceptors.request.use(
  function (config) {
    console.log(config.data, "加密前入参---");
    config.cancelToken = source.token; // 全局添加cancelToken
    loadinginstace = Loading.service({
      fullscreen: true,
    });
    if (store.getters.token) {
      let info = getSessStore("token");
      // console.log("info", info);
      config.headers["Authorization"] = "Bearer " + info; // 让每个请求携带token-- ['X-Token']为自定义key 请根据实际情况自行修改
    }
    const contenttype = config.headers.common["Accept"];
    let types = contenttype.includes("application/json");
    let key = getKey(); // 获取密钥
    config.headers["aes"] = key.code; // 将 aes 的 code 设置到请求头,传给后端解密
    config.headers["name"] = "send";
    if (types) {
      if (config.method == "post" || config.method == "put") {
        if (config.data) {
          config.headers["crypto"] = true;
          config.headers["content-type"] = "application/json";
          let data = {
            body: config.data,
          };
          let dataJm = Unify.en(data, key.key); // 加密 post 请求参数
          config.data = dataJm;
        }
      }
    }
    return config;
  },
  (error) => {
    return Promise.reject(error);
  }
);

//HTTPresponse拦截
axios.interceptors.response.use(
  (response) => {
    loadinginstace.close();
    let res = response.data || {};
    if (response.headers["date"]) {
      store.commit("setServiceTime", response.headers.date);
    }
    if (res.crypto) {
      try {
        let key = getAesKey(response.headers.aes); // 拿到加密后的key
        if (!key) {
          message("获取密钥异常", "error");
          return Promise.reject(res);
        }
        // debugger
        res = Unify.de(res.body, key); // 解密数据
        response.data = res;
      } catch (err) {
        message("系统异常:" + err.message, "error");
        return Promise.reject(err);
      }
    }
    // debugger
    if (res.code === 1) {
      message(res.msg, "error");
      return Promise.reject(res);
    }
    console.log(response, "解密后response");
    return response;
  },
  (error) => {
    console.log("错误信息", error);
    loadinginstace.close();
    const res = error.response || {};
    if (res.status === 478 || res.status === 403 || res.status === 401) {
      let resMsg = res.data.msg ? res.data.msg : res.data.data
      if (res.status === 403) {
        message('服务授权失败,请联系管理添加权限!', "error");
      } else {
        message(resMsg, "error");
      }
      let flg = res.data.msg.includes('当前登录状态已失效')
      if (res.status === 478 && flg) {
        //token失效
        source.cancel('登录信息已过期'); // 取消其他正在进行的请求
        store.dispatch("FedLogOut").then(() => {
          router.push("/login"); ///test
        });
      }
    } else if (res.status === 400) {
      message(res.data.error_description, "error");
    } else if (res.status === 202) {
      //三方未绑定
      this.$router.push({
        path: "/",
      });
    } else if (res.status === 503 || res.status === 504) {
      //服务异常
      message(res.data, "error");
    } else if (
      (res.status === 401 && res.statusText == "Unauthorized") ||
      res.data.error == "invalid_token" ||
      res.data.error == "unauthorized"
    ) {
      //token失效
      store.dispatch("FedLogOut").then(() => {
        router.push("/login"); ///test
      });
    } else {
      message(res.data.message, "error");
    }
    return Promise.reject(error);
  }
);
export function message(text, type) {
  let t = text ? text : "服务或网络异常!"
  Message({
    message: t,
    type: type,
    duration: 30 * 1000,
    center: true,
    showClose: true
  });
}
export default axios;


总结

加密: 使用 JSEncrypt 生成私钥 key 和偏移量 iv 并将密钥 keyiv 加密得到 code, 使用 CryptoJS.AES.encrypt() 和 key 加密请求数据,将 加密后的 code 设置在请求头,后端获取加密后 code 进行解密得到私钥 key ,再对请求数据解密得到原始数据
解密: 前端获取响应头的key,从window得到私钥 key, 使用 CryptoJS.AES.decrypt() 方法对响应数据进行解密,得到原始数据

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