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js实现rsa

2026-04-06 05:38:29JavaScript

RSA 加密算法简介

RSA 是一种非对称加密算法，广泛应用于数据加密和数字签名。它基于大数分解的数学难题，安全性依赖于大整数分解的困难性。RSA 包含密钥生成、加密和解密三个主要步骤。

生成 RSA 密钥对

在 JavaScript 中可以使用 crypto.subtle API 生成 RSA 密钥对。以下是一个生成 RSA-OAEP 密钥对的示例：

async function generateRSAKeyPair() {
  const keyPair = await window.crypto.subtle.generateKey(
    {
      name: "RSA-OAEP",
      modulusLength: 2048,
      publicExponent: new Uint8Array([0x01, 0x00, 0x01]),
      hash: "SHA-256",
    },
    true,
    ["encrypt", "decrypt"]
  );
  return keyPair;
}

加密数据

使用公钥加密数据时，需要将数据转换为 ArrayBuffer 格式：

js实现rsa

async function encryptData(publicKey, data) {
  const encodedData = new TextEncoder().encode(data);
  const encryptedData = await window.crypto.subtle.encrypt(
    {
      name: "RSA-OAEP",
    },
    publicKey,
    encodedData
  );
  return encryptedData;
}

解密数据

使用私钥解密数据时，同样需要处理 ArrayBuffer 格式：

async function decryptData(privateKey, encryptedData) {
  const decryptedData = await window.crypto.subtle.decrypt(
    {
      name: "RSA-OAEP",
    },
    privateKey,
    encryptedData
  );
  return new TextDecoder().decode(decryptedData);
}

导出和导入密钥

密钥可以导出为可传输或存储的格式（如 JWK 或 PEM）：

js实现rsa

async function exportKey(key, format = 'jwk') {
  const exported = await window.crypto.subtle.exportKey(format, key);
  return exported;
}

async function importPublicKey(jwkKey) {
  const publicKey = await window.crypto.subtle.importKey(
    'jwk',
    jwkKey,
    {
      name: "RSA-OAEP",
      hash: "SHA-256",
    },
    true,
    ["encrypt"]
  );
  return publicKey;
}

注意事项

RSA-OAEP 是推荐的填充方案，比 PKCS#1 v1.5 更安全。
密钥长度至少应为 2048 位，更高的安全性需要 3072 或 4096 位。
浏览器环境中的 crypto.subtle API 仅在 HTTPS 或 localhost 下可用。

完整示例

以下是一个完整的 RSA 加密解密示例：

async function runExample() {
  // 生成密钥对
  const keyPair = await generateRSAKeyPair();

  // 导出公钥
  const publicKeyJwk = await exportKey(keyPair.publicKey);

  // 模拟传输公钥
  const importedPublicKey = await importPublicKey(publicKeyJwk);

  // 加密数据
  const originalData = "Hello, RSA!";
  const encryptedData = await encryptData(importedPublicKey, originalData);

  // 解密数据
  const decryptedData = await decryptData(keyPair.privateKey, encryptedData);
  console.log("Decrypted data:", decryptedData);
}

runExample();

Node.js 环境实现

在 Node.js 中可以使用 crypto 模块实现 RSA：

const crypto = require('crypto');

// 生成密钥对
const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
  modulusLength: 2048,
  publicKeyEncoding: {
    type: 'spki',
    format: 'pem'
  },
  privateKeyEncoding: {
    type: 'pkcs8',
    format: 'pem'
  }
});

// 加密
function encrypt(publicKey, data) {
  return crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(data));
}

// 解密
function decrypt(privateKey, encryptedData) {
  return crypto.privateDecrypt(privateKey, encryptedData).toString();
}

// 示例
const encrypted = encrypt(publicKey, 'Secret message');
const decrypted = decrypt(privateKey, encrypted);
console.log(decrypted);