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前后端接口AES+RSA混合加解密

     为什么需要对前后端接口加解密？主要是甲方要求。

一、AES加密原理和为什么不使用AES加密

  AES是最常见的对称加密算法，加密和解密用到的密钥是相同的，这种加密方式加密速度非常快，适合经常发送数据的场合，且加密长文本比较方便。缺点是密钥的传输比较麻烦，只能将一把公钥分别在前后端代码中各存放一份，还有一个遇到的问题下面会讲到，那就是美国对AES加密密钥长度的限制。优点是加密效率高，缺点是安全性低。

二、RSA加密原理和为什么不使用rsa加密

RSA也就是非对称加密算法，是使用不同密钥进行加密和解密的算法，也称为公私钥加密。公钥和私钥是同时生成的，公钥用来加密，私钥用来解密，加解密的密钥是成对出现。但是不推荐用RSA加密请求报文，因为RSA加密后的报文会很长，经常会出现超过请求体长度限制。优点是安全性高，缺点是RSA的加密效率低。

三、AES和RSA混合加密的原理

我们可以结合两者的优点，AES的加密效率高，那我们可以使用aes来加密报文，而RSA的灵活性和安全性来加密aes的密钥。总的思路就是利用RSA来加密传输AES的密钥，用 AES的密钥来加密请求报文。

四、代码样例

前端

1. 请求增加加密标识

  首先这个功能我们的出发点是可以灵活配置，所以我们在需要加密的请求头添加一个加密标识代码如下：

import axios from '@common/plugins/Axios'saveStudent: data => {return axios.request({url: `/demo/saveStudent`,method: 'post',headers: {//需要加密的请求在头部塞入标识isEncrypt: 1},data})}

2. 前端加密工具类

import JSEncrypt from 'jsencrypt'
import CryptoJS from 'crypto-js'//
// 加密
export function rsaEncrypt(Str, afterPublicKey) {const encryptor = new JSEncrypt()encryptor.setPublicKey(afterPublicKey) // 设置公钥return encryptor.encrypt(Str) // 对数据进行加密
}// 解密
export function rsaDecrypt(Str, frontPrivateKey) {const encryptor = new JSEncrypt()encryptor.setPrivateKey(frontPrivateKey) // 设置私钥return encryptor.decrypt(Str) // 对数据进行解密
}export function aesEncrypt(aeskey, Str) {// 设置一个默认值，如果第二个参数为空采用默认值，不为空则采用新设置的密钥var key = CryptoJS.enc.Utf8.parse(aeskey)var srcs = CryptoJS.enc.Utf8.parse(Str)var encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(srcs, key, {// 切记   需要和后端算法模式一致mode: CryptoJS.mode.ECB,padding: CryptoJS.pad.Pkcs7})return encrypted.toString()
}export function aesDecrypt(aeskey, Str) {var key = CryptoJS.enc.Utf8.parse(aeskey)var decrypt = CryptoJS.AES.decrypt(Str, key, {// 切记   需要和后端算法模式一致mode: CryptoJS.mode.ECB,padding: CryptoJS.pad.Pkcs7})return CryptoJS.enc.Utf8.stringify(decrypt).toString()
}
/*** 获取16位随机码AES* @returns {string}*/
export function get16RandomNum() {var chars = [       '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K', 'L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z','a','b','c','d','e','f',
'g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z']var nums = ''//这个地方切记要选择16位，因为美国对密钥长度有限制，选择32位的话加解密会报错，需要根据jdk版本去修改相关jar包，有点恼火，选择16位就不用处理。for (var i = 0; i < 16; i++) {var id = parseInt(Math.random() * 61)nums += chars[id]}return nums
}
//获取rsa密钥对
export function getRsaKeys() {return new Promise((resolve, reject) => {window.crypto.subtle.generateKey({name: 'RSA-OAEP',modulusLength: 2048, //can be 1024, 2048, or 4096publicExponent: new Uint8Array([0x01, 0x00, 0x01]),hash: { name: 'SHA-512' } //can be "SHA-1", "SHA-256", "SHA-384", or "SHA-512"},true, //whether the key is extractable (i.e. can be used in exportKey)['encrypt', 'decrypt'] //must be ["encrypt", "decrypt"] or ["wrapKey", "unwrapKey"]).then(function(key) {window.crypto.subtle.exportKey('pkcs8', key.privateKey).then(function(keydata1) {window.crypto.subtle.exportKey('spki', key.publicKey).then(function(keydata2) {var privateKey = RSA2text(keydata1, 1)var publicKey = RSA2text(keydata2)resolve({ privateKey, publicKey })}).catch(function(err) {reject(err)})}).catch(function(err) {reject(err)})}).catch(function(err) {reject(err)})})
}
function RSA2text(buffer, isPrivate = 0) {var binary = ''var bytes = new Uint8Array(buffer)var len = bytes.byteLengthfor (var i = 0; i < len; i++) {binary += String.fromCharCode(bytes[i])}var base64 = window.btoa(binary)let text = base64.replace(/[^\x00-\xff]/g, '$&\x01').replace(/.{64}\x01?/g, '$&\n')return text
}

3.前端axios请求统一封装，和返回统一封装

import Axios from 'axios'
import { getRsaKeys, rsaEncrypt, rsaDecrypt, aesDecrypt, aesEncrypt, get32RandomNum } from '@common/util'
/*** axios实例* @type {AxiosInstance}*/
const instance = Axios.create({headers: {x_requested_with: 'XMLHttpRequest'}
})
let frontPrivateKey
/*** axios请求过滤器*/
instance.interceptors.request.use(async config => {if (sessionStorage.getItem('X-Access-Token')) {// 判断是否存在token，如果存在的话，则每个http header都加上tokenconfig.headers['X-Access-Token'] = sessionStorage.getItem('X-Access-Token')}if (config.headers['isEncrypt']) {config.headers['Content-Type'] = 'application/json;charset=utf-8'if (config.method === 'post' || config.method === 'put') {const { privateKey, publicKey } = await getRsaKeys()let afterPublicKey = sessionStorage.getItem('afterPublicKey')frontPrivateKey = privateKey//每次请求生成aeskeylet aesKey = get16RandomNum()//用登陆后后端生成并返回给前端的的RSA密钥对的公钥将AES16位密钥进行加密let aesKeyByRsa = rsaEncrypt(aesKey, afterPublicKey)//使用AES16位的密钥将请求报文加密（使用的是加密前的aes密钥）if (config.data) {let data = aesEncrypt(aesKey, JSON.stringify(config.data))config.data = {data: data,aeskey: aesKeyByRsa,frontPublicKey: publicKey}}if (config.params) {let data = aesEncrypt(aesKey, JSON.stringify(config.params))config.params = {params: data,aeskey: aesKeyByRsa,frontPublicKey: publicKey}}}}config.url ="你的后端接口请求地址" + config.urlreturn config},err => {return Promise.reject(err)}
)
/*** axios响应过滤器*/
instance.interceptors.response.use(response => {//后端返回的通过rsa加密后的aes密钥let aesKeyByRsa = response.data.aesKeyByRsaif (aesKeyByRsa) {//通过rsa的私钥对后端返回的加密的aeskey进行解密let aesKey = rsaDecrypt(aesKeyByRsa, frontPrivateKey)//使用解密后的aeskey对加密的返回报文进行解密response.data.data = JSON.parse(JSON.parse(aesDecrypt(aesKey, response.data.data)))return response.data}else{ return response}      }},error => {if (error.response.status === 500) {const { data } = erro