nodejs crypto 是否有加密和解密文本，应该每次都给不同的加密

Question

我知道带有缓冲区的 AES 256 CBC 可以提供不同的加密，但它的长度 66。这是我的代码

  const crypto = require('crypto');
  const ENCRYPTION_KEY = 'Must256bytes(32characters)secret';
  const IV_LENGTH = 16;
  function encrypt(text) {
    let iv = crypto.randomBytes(IV_LENGTH);
    let cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', new Buffer(ENCRYPTION_KEY), iv);
    let encrypted = cipher.update(text.toString());
    encrypted = Buffer.concat([encrypted, cipher.final()]);
    return iv.toString('hex') + 'XX' + encrypted.toString('hex');
  }
  function decrypt(text) {
    let textParts = text.split('XX');
    let iv = new Buffer(textParts.shift(), 'hex');
    let encryptedText = new Buffer(textParts.join('XX'), 'hex');
    let decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-cbc', new Buffer(ENCRYPTION_KEY), iv);
    let decrypted = decipher.update(encryptedText);
    try{
      decrypted = Buffer.concat([decrypted, decipher.final()]);
      return decrypted.toString();
    }catch(Err){
      return 'NULL';
    }
  }

问题是加密数据长度是 66 即使文本是 1
那么有没有什么加密和解密方法应该每次都给出不同的加密数据，少于10个字符，文本是1（根据我的例子）

谢谢

Answer 1

你的代码在我这边运行良好，一长串十六进制字符对我来说似乎很正常。

您的密文始终为 66 个字符长（十六进制），因为您要存储 32 个字符的 IV、2 个字符的定界符 ("AP") 和 32 个字符（256 位）的密文。您的代码使用填充，因此，密文将始终是明文长度的下一个 16 字节（32 个十六进制字符）的倍数，这就是为什么您得到这么长的明文十六进制字符串只有 1 个字符的字符串。

不幸的是，AES 需要填充（至少在您使用的模式下），否则它将无法运行。

Answer 2

是的。可以获得 5 个字节（或 10 个十六进制字符）或更少的密文。但是这么短的密文也有陷阱。

基本上有两种方法。我先从简单的开始。

计数器模式（点击率）

您可以使用带有随机数的 CTR（计数器）模式。使用 CTR 模式加密 X 个字节，结果正好是 X 个字节。 CTR 模式不需要将明文填充到块大小的 N 倍。

这个随机数（number-used-once）必须是一个唯一的数字，否则你的明文有被暴露的直接危险 .您不能只依赖随机数；由于生日界限.

，一个 4 字节的随机数有很高的重复概率

所以你要么需要单独存储随机数，要么在你的密文中包含一个 4 字节的随机数。但是，如果您设法重用随机数，那么您就完蛋了。对于如此低的字节数，这意味着您基本上必须保留一个 4 字节的计数器，这意味着必须存储 state.

通常 CTR 模式加密例程要求您提供 IV 而不是随机数。这只是初始计数器值。您必须通过获取随机数来构造此值，然后右填充它具有零值字节，直到达到 16 字节，即块大小AES.

您可以找到示例代码 , don't forget to upvote. Rob also has provided some sample code 。

格式保留加密 (FPE)

使用保留格式的加密，加密的输出使用确切的位数或偶数作为输入的可能值。这听起来不错，但 FPE 由一堆相对复杂的算法组成。基本上你必须在 JavaScript 中找到一个加密库来实现它。

请注意，使用 FPE，相同的消息将始终加密为相同的密文。这可能是问题，也可能不是问题，具体取决于应用程序。

备注：

您正在使用十六进制编码，这不是最密集的编码，您可以使用 base 64 甚至 ASCII 85 编码。
首先将IV和密文连接为字节然后进行编码会更高效。如果您有 IV 的静态大小，您可以简单地使用常量而不是分隔符。
您的密钥应由随机字节组成，而不是文本字符串。需要使用密码哈希转换密码。

Answer 3

我想表达的大部分要点，所以这只是一些阐述和 Node 中的示例。

您的代码所做的更改是：

使用 Base64 而不是 Hex 进行编码。这 space 效率更高。只使用缓冲区而不创建字符串会更好；那么我们可以有一个 9 字节的随机数而不是 5 字节的随机数。
去掉IV/nonce和密文之间的分隔符。我们知道 IV/nonce 有多长；我们不需要分隔符。
使用CTR模式而不是CBC模式。这使得输出长度等于输入长度。
使用随机数而不是 IV。从 2^40 space 中随机选择随机数。（随机选择 CTR 随机数通常是非常危险的。请参阅下文了解为什么它可能在您的用例中是可以接受的；它仍然不被推荐。）
通过添加 PBKDF2 修复密码生成问题（您也可以只使用 randomBytes）。您的密码非常不安全。它是一个 ASCII 字符串，这意味着它代表 AES-256 密钥的一小部分space。在密钥的 0.000000000002% 的数量级 space。这就是它比 AES-256 安全得多。

正如 Maarten 所说，CTR 模式复制 Key+Nonce 对是非常危险的。如果有人这样做，他们就可以学习两个原始消息的 XOR。这样，他们就有很好的机会解密这两条消息。例如，如果您在两条消息上复制了您的密钥+随机数，并且攻击者使用它来发现它们的 XOR 是 3 并且知道加密文本是大写字母，那么他们就会知道这两条消息必须是其中之一：

[('A', 'B'), ('D', 'G'), ('E', 'F'), ('H', 'K'), ('I', 'J'), ('L', 'O'),
 ('M', 'N'), ('P', 'S'), ('Q', 'R'), ('T', 'W'), ('U', 'V')]

这种信息对于人类语言或计算机协议等结构化数据来说是毁灭性的。它可以很快用于解密整个消息。 Key+nonce 复用就是这样WEP was broken。（当您手动执行此操作时，它基本上与解决您在报纸上找到的密码谜题相同。）加密数据的随机性越大，它提供的上下文越少，它的功能就越弱。

使用随机的 5 字节随机数，在大约 130 万次加密后发生冲突的可能性为 50%。使用随机的 8 字节随机数，在大约 5.3B 加密后发生冲突的可能性为 50%。 sqrt(pi/2 * 2^bits)

用密码学术语来说，这是一个完全破解的过程。它可能足以满足您的目的，也可能不足以满足您的目的。要正确地做到这一点（我在下面没有这样做），正如 Maarten 指出的那样，您应该跟踪您的计数器并为每次加密增加它，而不是使用随机的。在 2^40 次加密 (~1T) 之后，您更改密钥。

假设每百万条消息中有两条消息的泄漏是可以接受的，这就是您实现它的方式。

const crypto = require('crypto');

const ENCRYPTION_KEY = 'Must256bytes(32characters)secret';
const SALT = 'somethingrandom';
const IV_LENGTH = 16;

const NONCE_LENGTH = 5; // Gives us 8-character Base64 output. The higher this number, the better

function encrypt(key, text) {
  let nonce = crypto.randomBytes(NONCE_LENGTH);
  let iv = Buffer.alloc(IV_LENGTH)
  nonce.copy(iv)

  let cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-ctr', key, iv);
  let encrypted = cipher.update(text.toString());
  message = Buffer.concat([nonce, encrypted, cipher.final()]);
  return message.toString('base64')
}

function decrypt(key, text) {
  let message = Buffer.from(text, 'base64')
  let iv = Buffer.alloc(IV_LENGTH)
  message.copy(iv, 0, 0, NONCE_LENGTH)
  let encryptedText = message.slice(NONCE_LENGTH)
  let decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-ctr', key, iv);
  let decrypted = decipher.update(encryptedText);
  try{
    decrypted = Buffer.concat([decrypted, decipher.final()]);
    return decrypted.toString();
  }catch(Err){
    return 'NULL';
  }
}

// You could do this one time and record the result. Or you could just
// generate a random 32-byte key and record that. But you should never
// pass an ASCII string to the encryption function.
let key = crypto.pbkdf2Sync(ENCRYPTION_KEY, SALT, 10000, 32, 'sha512')

let encrypted = encrypt(key, "X")
console.log(encrypted + " : " + encrypted.length)

let decrypted = decrypt(key, encrypted)
console.log(decrypted)

nodejs crypto 是否有加密和解密文本，应该每次都给不同的加密

nodejs crypto Is there any encrypt and decrypt text, should give different encryption at every time

encryption

aes

node.js

cryptojs

计数器模式（点击率）

格式保留加密 (FPE)