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J*aScript加密算法_Web Cryptography API

2025-11-25

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Web Cryptography API 提供标准化加密功能，支持哈希、对称与非对称加密等操作，通过 crypto.subtle 实现密钥管理、数据加密解密及签名验证，需在 HTTPS 下运行且密钥安全受保护。

javascript加密算法_web cryptography api

Web Cryptography API 是现代浏览器提供的一套底层加密功能，允许开发者在客户端安全地执行常见的加密操作，比如生成密钥、加密解密数据、签名与验证、哈希计算等。它不依赖第三方库，直接通过 J*aScript 调用系统级加密模块，提升了安全性与性能。

支持的加密操作

Web Cryptography API 提供了 crypto.subtle 接口（称为 SubtleCrypto），支持以下核心功能：

生成和导入/导出加密密钥（如 AES、RSA、ECDSA）
对称加密与解密（如 AES-GCM、AES-CBC）
非对称加密与解密（如 RSA-OAEP）
数字签名与验证（如 ECDSA、RSA-PSS）
数据摘要（哈希）计算（如 SHA-256、SHA-512）
密钥派生（如 PBKDF2、HKDF）

基本使用示例

以下是几个常见场景的代码示例，展示如何使用 Web Cryptography API 实现加密功能。

1. 计算 SHA-256 哈希

将字符串转换为 ArrayBuffer，然后计算其哈希值：

async function hashData(data) {
  const encoder = new TextEncoder();
  const dataBuffer = encoder.encode(data);
  const hashBuffer = await crypto.subtle.digest('SHA-256', dataBuffer);
  return Array.from(new Uint8Array(hashBuffer))
    .map(b => b.toString(16).padStart(2, '0'))
    .join('');
}

// 使用
hashData('hello world').then(console.log); // 输出: "2ef7bde608ce5404e97d5f042f95f89f1c232871..."

2. 使用 AES-GCM 加密与解密

对称加密适合加密大量数据，密钥需保密：

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async function encryptAES(data, key) {
  const encoder = new TextEncoder();
  const encodedData = encoder.encode(data);
  const iv = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(12)); // 初始化向量
  const encrypted = await crypto.subtle.encrypt(
    { name: 'AES-GCM', iv },
    key,
    encodedData
  );
  return { encrypted, iv };
}

async function decryptAES(encryptedData, key, iv) {
  const decrypted = await crypto.subtle.decrypt(
    { name: 'AES-GCM', iv },
    key,
    encryptedData
  );
  const decoder = new TextDecoder();
  return decoder.decode(decrypted);
}

// 生成密钥
async function generateKey() {
  return await crypto.subtle.generateKey(
    { name: 'AES-GCM', length: 256 },
    true,
    ['encrypt', 'decrypt']
  );
}

3. 使用 RSA-OAEP 进行非对称加密

RSA 适合加密小数据或传输对称密钥：

async function generateRSAKeyPair() {
  return await crypto.subtle.generateKey(
    {
      name: 'RSA-OAEP',
      modulusLength: 2048,
      publicExponent: new Uint8Array([1, 0, 1]),
      hash: 'SHA-256'
    },
    true,
    ['encrypt', 'decrypt']
  );
}

async function encryptWithPublicKey(data, publicKey) {
  const encoder = new TextEncoder();
  const encoded = encoder.encode(data);
  return await crypto.subtle.encrypt(
    { name: 'RSA-OAEP' },
    publicKey,
    encoded
  );
}