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[HTML/CSS/JS] AES加密算法

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发表于 2023-8-7 08:24:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
引言
4 g8 |9 c. ^# B在当今数字化时代,前端应用程序扮演着重要角色,用户的敏感数据经常在前端进行加密和解密操作。然而,这样的操作在网络传输和存储中可能会受到恶意攻击的威胁。为了确保数据的安全性,AES(Advanced Encryption Standard)对称加密算法成为了前端开发者不可或缺的工具。本文将深入探讨AES对称加密算法在JavaScript中的使用,并带你逐步了解如何选择适合的填充模式,保护前端数据的安全性。" l8 n" H( ?3 C, [, D+ z
什么是AES对称加密算法?
! X" F$ [) G- y! p0 V5 M* TAES对称加密算法是一种广泛使用的加密标准,它能够对数据进行加密和解密操作,使用相同的密钥进行处理。其安全性得益于使用的密钥长度,AES可以使用128位、192位或256位的密钥进行加密,密钥长度越长,破解的难度也就越大。在前端应用中,我们可以使用JavaScript来实现这一加密算法,确保敏感数据在传输和存储过程中得到保护。3 b7 G0 i/ D" x# M
使用CryptoJS库进行AES加密
% f2 k, N+ O1 H1 Y) G为了简化在JavaScript中使用AES加密算法的过程,我们可以使用CryptoJS库。首先,你需要在项目中引入CryptoJS库。你可以通过CDN链接或使用npm进行安装。下面是通过CDN引入的方法:: V7 K$ J/ R* T- |
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.1.1/crypto-js.min.js"></script>
生成AES密钥, V, Z) p0 e$ r1 D: H6 f! D6 e3 k
在AES对称加密算法中,密钥是非常重要的。它用于加密和解密数据,因此必须妥善保存。在实际应用中,可以通过随机生成密钥或从服务器获取密钥。以下是随机生成AES密钥的示例代码:
. A- F. ~2 h  i2 }! x
const aesKey = CryptoJS.lib.WordArray.random(16); // 128位密钥
选择合适的填充模式
2 c: W' H. x& V% L. s在加密前,需要将明文进行填充,以确保其长度是16字节(128位)的倍数。常见的填充模式有三种:4 x+ Z* P8 @5 L- {# o( u/ T" x) i
1、PKCS#5 Padding / PKCS#7 Padding:) \$ C% I9 [. Y7 S# g  t  |
  • PKCS#5和PKCS#7填充实际上是相同的,它们都是指定明文按照特定规则进行填充的方式。
  • 如果明文块的长度不足16字节,填充的字节的值等于需要填充的字节数,比如需要填充5个字节,那么填充的字节就是0x05。
  • 这种填充模式适用于大多数情况,也是较为常见的一种。
    4 z4 Y4 Q, {9 q& O. F& B4 |

- ^$ M# q5 {6 V( y8 m2、Zero Padding:4 l+ A/ Y  @; S3 n
  • 也称为“零填充”模式。
  • 如果明文长度不是16字节的倍数,将用零字节(0x00)填充。
  • 在某些情况下可能不适用,因为接收方无法确定哪些字节是有效数据,哪些字节是填充数据。% m- y; A4 j* t$ l5 Y3 v

/ g+ C. O6 {2 e8 ?9 {0 E3、ISO/IEC 7816-4 Padding:+ h, D' I8 \- [7 D+ B! W7 p
  • 也称为“ISO Padding”或“ISO/IEC Padding”。
  • 在明文的末尾添加一个字节0x80,后面跟着零字节(0x00),直到明文长度满足16字节的倍数。
  • 适用于特定的应用场景,如智能卡应用。* q9 Z8 [  L' O: e/ j' i5 O
3 a8 B4 G% e: h) m& s! N0 X" o( G
以下是一个示例代码,展示了如何使用PKCS#7填充模式进行加密:
  M( N0 C8 w2 d: m. B; l, s
const dataToEncrypt = "Sensitive information";
const paddedData = CryptoJS.pad.Pkcs7.pad(CryptoJS.enc.Utf8.parse(dataToEncrypt));
const encryptedData = CryptoJS.AES.encrypt(paddedData, aesKey, { mode: CryptoJS.mode.ECB });
const encryptedString = encryptedData.toString();
进行AES解密$ g0 u7 x3 l) \: @' a
解密数据需要使用相同的密钥和填充模式进行处理。以下是如何解密先前加密的数据的示例代码:
2 y9 A4 j. n1 A将AES密钥安全保存
6 R) ^+ N9 ^2 A( J6 z2 A# _在实际应用中,我们必须小心处理AES密钥,以防止密钥泄露。一种常见的方法是将密钥保存在前端代码之外,例如服务器端,通过安全的通信渠道获取。另外,可以使用一些安全存储技术,如Web Storage或HttpOnly Cookie,将密钥保存在用户浏览器中。7 M/ f# Z3 R- Q. b+ V
结论5 b$ u  D1 k! q3 P) Y; }. A
通过使用AES对称加密算法和合适的填充模式,我们可以在前端应用中有效保护敏感数据的安全性。在实际应用中,确保密钥的安全非常重要,同时也需要综合考虑其他安全措施,如HTTPS传输、防止XSS攻击等。希望通过本文,你对使用AES算法进行前端数据加密有了更深入的理解。让我们共同致力于构建更加安全可靠的前端应用!
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