介绍下如何实现 token 加密

发布于 2024-12-23 22:23:48 字数 4638 浏览 0 评论 0

实现 token 加密 通常涉及生成、加密、解密和验证的过程，确保数据在传输和存储过程中安全可靠。加密 token 的目的是防止敏感信息泄露，尤其是在授权、认证或会话管理中。常用的加密 token 类型是 JWT （JSON Web Token），不过也可以自定义实现 token 加密。

1. JWT 简介

JWT 是一种广泛使用的安全 token 格式，它的结构分为三部分： Header （头部）、 Payload （负载）、 Signature （签名）。JWT 本质上使用了签名而非加密，不过可以通过加密保护其内容。

Header : 包含 token 的元数据（如算法类型）。
Payload : 包含实际传递的数据（如用户信息、权限、过期时间等）。
Signature : 通过将 Header 和 Payload 结合密钥进行哈希生成，保证 token 的完整性。

JWT 本身可以选择不加密，但你可以加密它的内容，以增强安全性。

2. Token 加密的实现步骤

无论你使用 JWT 或其他 token 格式，加密 token 的常见实现步骤如下：

a. 生成 Token

Token 通常包含一些有用的信息，比如用户 ID、权限或到期时间。生成一个 token 可能采用以下步骤：

const tokenData = {
  userId: 12345,
  role: "admin",
  expires: Math.floor(Date.now() / 1000) + (60 * 60), // 1 小时后过期
};

b. 加密 Token

为了确保 token 的安全性，通常会对它进行加密。可以使用对称加密算法（如 AES），也可以使用非对称加密算法（如 RSA）。以 AES 为例：

const crypto = require('crypto');

// 密钥
const secretKey = 'mySuperSecretKey'; // 需妥善保管

// 对称加密 AES-256
const algorithm = 'aes-256-cbc';
const iv = crypto.randomBytes(16); // 生成初始向量 (IV)

// 加密函数
function encryptToken(data, key) {
  const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, Buffer.from(key), iv);
  let encrypted = cipher.update(JSON.stringify(data), 'utf8', 'hex');
  encrypted += cipher.final('hex');
  return { iv: iv.toString('hex'), token: encrypted };
}

// 生成加密 token
const encryptedToken = encryptToken(tokenData, secretKey);
console.log(encryptedToken);

c. 解密 Token

当需要验证 token 时，首先对其进行解密，确保能还原加密前的数据。

function decryptToken(encryptedData, key) {
  const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, Buffer.from(key), Buffer.from(encryptedData.iv, 'hex'));
  let decrypted = decipher.update(encryptedData.token, 'hex', 'utf8');
  decrypted += decipher.final('utf8');
  return JSON.parse(decrypted);
}

// 解密 token
const decryptedToken = decryptToken(encryptedToken, secretKey);
console.log(decryptedToken);

d. 签名与验证（可选）

为了确保 token 的完整性和防止篡改，通常会在加密的基础上添加签名。可以使用 HMAC 或 RSA 签名。

// HMAC SHA256 签名
const crypto = require('crypto');

function signToken(data, secretKey) {
  const signature = crypto.createHmac('sha256', secretKey).update(data).digest('hex');
  return signature;
}

const tokenString = JSON.stringify(tokenData);
const signature = signToken(tokenString, secretKey);
console.log(signature);

// 验证签名
function verifyToken(data, secretKey, providedSignature) {
  const signature = signToken(data, secretKey);
  return signature === providedSignature;
}

e. Token 验证

验证 token 包括以下几步：

解密 token 以还原其内容。
校验 token 是否过期或已失效。
验证签名（如果存在），以确保 token 未被篡改。

3. 加密算法选择

你可以根据不同的需求选择不同的加密算法：

对称加密 ：
使用一个密钥进行加密和解密。
常用算法：AES（AES-128、AES-256 等）。
适用场景：系统内部的 token 传递，密钥管理简单。
非对称加密 ：
使用一对密钥（公钥加密，私钥解密）。
常用算法：RSA、ECDSA。
适用场景：系统间传递 token，适用于复杂应用场景。

4. JWT 签名与加密

JWT 通常只使用签名来确保 token 的完整性，但如果需要加密 JWT 的内容，可以使用 JWE（JSON Web Encryption）标准。你可以通过库实现，例如：

使用 jsonwebtoken 库来生成签名的 JWT：

  const jwt = require('jsonwebtoken');

  const payload = { userId: 12345, role: "admin" };
  const secretKey = 'mySuperSecretKey';

  // 生成签名的 JWT
  const token = jwt.sign(payload, secretKey, { expiresIn: '1h' });
  console.log(token);

  // 验证 JWT
  const decoded = jwt.verify(token, secretKey);
  console.log(decoded);