三种典型非对称加密（聊一聊非对称加密在接口参数中的简单实现）

背景

接口层做数据加密应该算是老生常谈的一件事了，业界用的比较多的，不外乎是对称加密，非对称加密以及两者的结合。

对称加密，比较有代表性的就是 AES，密钥只有一个，客户端和服务端都要进行存储，但是对客户端来说，比较容易泄露，需要定期进行更换。

非对称加密，比较有代表性的就是 RSA，有公钥和私钥，正常是服务端生成，将私钥保留在服务端，公钥派发出去，然后是客户端用公钥进行加密，服务端用私钥进行解密。相对于对称加密来说，是安全了一些，但是加解密的速度会慢一些，如果要加密的内容还比较多，还要进行分段处理，比较麻烦。

非对称加密对称加密，这个应该是用的比较多的一种，做了一个折中处理，用 RSA 的公钥加密 AES 的密钥，然后用 AES 去加密请求数据。

下面老黄就用两个简单的例子来演示一下非对称加密这一块。

非对称加密

这里介绍的是纯纯的非对称加密，还不是结合对称加密的。

这种情况，如果真的使用，一般是会在登录接口，再细一点的话，就是密码那个字段的加密。

先来看看简单的流程图

三种典型非对称加密（聊一聊非对称加密在接口参数中的简单实现）(1)

后端接口处理

后端 API 接口需要提供两个接口

根据应用客户端获取公钥（当然把公钥写死在客户端代码里也是可以的）
解密处理数据

获取公钥

[HttpGet("req-pub")]public IActionResult ReqPub([FromQuery] string appId){if(string.IsOrWhiteSpace(appId)) return BadRequest("invalid param");// 模拟从数据库或缓存中取数据var publicKey = RSAKeyMapping.GetServerPublicKeyByAppId(appId);if(string.IsOrWhiteSpace(publicKey)) return BadRequest("invalid appId");return Ok(new { data = publicKey });}

解密处理

[HttpPost]public async Task<IActionResult> Post([FromHeader] string appId){if (string.IsOrWhiteSpace(appId)) return BadRequest("invalid appId");// 这里本可以用参数接受，不过有一些网站的登陆接口是直接传密文// 所以这里也演示一下这种方式var data = await new StreamReader(Request.Body).ReadToEndAsync;if (string.IsOrWhiteSpace(data)) return BadRequest("invalid param");// 模拟从数据库或缓存中取数据var rsaKey = RSAKeyMapping.GetByAppId(appId);if (rsaKey == ) return BadRequest("invalid appId");// 解密，正常解密后会是一个 JSON 字符串，然后反序列化即可var decData = EncryptProvider.RSADecrypt(rsaKey.ServerPrivateKey,Convert.FromBase64String(data),RSAEncryptionpadding.Pkcs1,true);return Ok($"Hello, {System.Text.Encoding.UTF8.GetString(decData)}");}

前端页面处理

前端用最原生的 HTML Javascript 来演示，这里需要用到 jsencrypt和crypto-js。

大致流程的话，打开页面就从服务端获取到公钥，点击按钮，就会把文本框中的内容用公钥去加密，然后调用服务端的解密接口。

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>RSA sample</title><script src="http://img.studyofnet.comhttps://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/3.6.3/jquery.min.js"></script><script src="http://img.studyofnet.comhttps://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jsencrypt/3.3.1/jsencrypt.min.js"></script><script src="http://img.studyofnet.comhttps://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/crypto-js/4.1.1/crypto-js.min.js"></script><script>let appId = "appId-2";let url = "http://localhost:7775";$(function {// 获取公钥getPublicKeyFromServer;$("#btnSubmit").click(function {var encrypt = new JSEncrypt;encrypt.setPublicKey(localStorage.getItem("spk"));var encData = encrypt.encrypt($("#txtData").val);sendBizReq(encData)});});function getPublicKeyFromServer {$.get(url "/com/req-pub?appId=" appId, function (data, status) {localStorage.setItem("spk", data.data)});}function sendBizReq(data) {$.ajax({url: url "/biz",type: 'post',// dataType: 'JSON',data: data,headers: {'appId': appId,'Content-Type': 'application/json'},success: function (res) {console.log(res)alert(res);},error: function (e) {console.log(e)}});}</script></head><body><div><input type="text" id="txtData" /><button id="btnSubmit">submit</button></div></body></html>

运行效果大致如下：

三种典型非对称加密（聊一聊非对称加密在接口参数中的简单实现）(2)

三种典型非对称加密（聊一聊非对称加密在接口参数中的简单实现）(3)

这个例子不算复杂，应该比较好理解。

下面再来看看非对称加密对称解密的方式。

非对称加密对称加密

这两种加密结合的，网上其实很多例子，不过每个实现都会有一些细微的差别。

这种相对来说，适用的场景就比较多了，基本都可以覆盖。

同样看看简单的流程图，再看如何实现。

三种典型非对称加密（聊一聊非对称加密在接口参数中的简单实现）(4)

后端接口处理

后端 API 接口也是需要提供两个接口，公钥获取和上面的是一样的，变动的是解密这一块，因为这里还引入了 AES 。

[HttpPost]public IActionResult Post([FromHeader] string appId, [FromBody] RequestDto dto){if(string.IsOrWhiteSpace(appId)) return BadRequest("invalid appId");// 这里正常用实体接收，不从流读取了if (dto ==|| string.IsOrWhiteSpace(dto.EP)|| string.IsOrWhiteSpace(dto.EAK)) return BadRequest("invalid param");// 模拟从数据库或缓存中取数据var rsaKey = RSAKeyMapping.GetByAppId(appId);if (rsaKey == ) return BadRequest("invalid appId");// 解密客户端传过来的 AES 密钥var decAesKey = EncryptProvider.RSADecrypt(rsaKey.PrivateKey,Convert.FromBase64String(dto.EAK),RSAEncryptionPadding.Pkcs1,true);// 根据解密的密钥，进行 AES 解密var decData = EncryptProvider.AESDecrypt(dto.EP,System.Text.Encoding.UTF8.GetString(decAesKey));return Ok($"Hello, {decData}");}

前端页面处理

前端这一块其实变动也不会大，主要是多了一步 AES 密钥的生成和 AES 的加密。

$(function {getPublicKeyFromServer;$("#btnSubmit").click(function {var encrypt = new JSEncrypt;encrypt.setPublicKey(localStorage.getItem("spk"));// 随机生成 aes 的密钥var aesKey = getAesKey;// 用公钥去加密这个密钥var encAesKey = encrypt.encrypt(aesKey);// 用 aes 的密钥去加密数据var encData = aesEncrypt($("#txtData").val, aesKey);sendBizReq(encData, encAesKey)});});function sendBizReq(data, aesKey) {$.ajax({url: url "/biz",type: 'post',// dataType: 'json',data: JSON.stringify({ ep: data, eak: aesKey }),headers: {'appId': appId,'Content-Type': 'application/json'},success: function (res) {console.log(res)alert(res);},error: function (e) {console.log(e)}});}function getAesKey {var s = ;var hexDigits = "0123456789abcdef";for (var i = 0; i < 32; i ) {s[i] = hexDigits.substr(Math.floor(Math.random * 0x10), 1);}s[14] = "4";s[19] = hexDigits.substr((s[19] & 0x3) | 0x8, 1);s[8] = s[13] = s[18] = s[23];var uuid = s.join("");return uuid;}function aesEncrypt(data, key) {var encryptedData = CryptoJS.AES.encrypt(CryptoJS.enc.Utf8.parse(data),CryptoJS.enc.Utf8.parse(key),{mode: CryptoJS.mode.ECB,padding: CryptoJS.pad.Pkcs7});return encryptedData.toString;}

三种典型非对称加密（聊一聊非对称加密在接口参数中的简单实现）(5)