JavaScript如何实现加密_常见加密算法有哪些_技术教程

浏览器中唯一安全可用的原生加密方案是Web Crypto API；AES-GCM加密需用crypto.subtle.encrypt()配合generateKey()生成密钥和随机12字节IV，密钥不可字符串化；哈希仅限SHA-256/384/512，禁用MD5/SHA-1；btoa/atob仅为编码，非加密。

JavaScript里不能直接用AES/SHA等原生加密算法

浏览器环境不提供直接调用系统级加密库的接口，Web Crypto API 是唯一标准、安全、可用的原生方案。第三方库如 crypto-js 虽然易用，但属于纯JS实现，性能差、易出错，且不支持某些关键模式（如GCM认证加密）。生产环境必须优先考虑 window.crypto.subtle。

用 `SubtleCrypto.encrypt()` 做AES-GCM加密

AES-GCM 是目前最推荐的对称加密方式：它同时提供机密性与完整性校验，且浏览器支持度良好（Chrome 37+、Firefox 34+、Edge 11+、Safari 15.4+）。注意：密钥必须由 crypto.subtle.generateKey() 或 crypto.subtle.importKey() 正确导入，不能直接用字符串当密钥。

const encoder = new TextEncoder();
const data = encoder.encode("hello world");

// 生成256位AES-GCM密钥
const key = await crypto.subtle.generateKey({ name: "AES-GCM" }, true, ["encrypt", "decrypt"]);

// 随机生成12字节IV（必须唯一）
const iv = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(12));

const encrypted = await crypto.subtle.encrypt(
  { name: "AES-GCM", iv },
  key.key,
  data
);

// 注意：encrypted 是 ArrayBuffer，需转为 base64 或 Uint8Array 传输
const encryptedBytes = new Uint8Array(encrypted);

iv 必须每次加密都重新生成，重复使用会导致严重安全风险
GCM 模式下 iv 最佳长度是 12 字节；太短会降低安全性，太长会增加开销
加密结果不含 IV 和标签（tag），需手动拼接 —— 解密时必须传入相同的 IV，且要校验 tag
密钥不能导出为字符串，如需持久化，请用 exportKey("jwk") 并安全存储

哈希用 `SubtleCrypto.digest()`，别碰 `MD5` 或 `SHA-1`

前端做哈希仅适用于非敏感场景（如生成缓存键、校验文件完整性）。digest() 支持 "SHA-256"、"SHA-384"、"SHA-512"；"MD5" 和 "SHA-1" 已被 SubtleCrypto 明确弃用，调用会抛出 NotSupportedError。

const msg = new TextEncoder().encode("password123");
const hashBuffer = await crypto.subtle.digest("SHA-256", msg);
const hashArray = Array.from(new Uint8Array(hashBuffer));
const hashHex = hashArray.map(b => b.toString(16).padStart(2, "0")).join("");
// → "ef92b778bafe771e89245b89ec90ab195a351f8c3d57e9c91b037098a1419339"

哈希不可逆，也不抗碰撞 —— 绝对不要用它“加密”密码；密码必须用服务端加盐慢哈希（如 Argon2）
前端计算哈希无法防止重放攻击，仅作辅助校验，不能替代 HTTPS 和服务端鉴权
返回的是 ArrayBuffer，转 hex 或 base64 时务必用 Uint8Array 中介，直接用 toString() 会出错

Base64 编码不是加密，但常被误用

btoa() 和 atob() 只是编码/解码工具，无任何安全意义。它们不处理 Unicode 字符（会报错），也不能替代加密。若需处理中文或 emoji，必须先用 TextEncoder 转成 bytes，再用 ArrayBuffer + Uint8Array 构造 base64：

function strToBase64(str) {
  const bytes = new TextEncoder().encode(str);
  let binstr = "";
  for (let i = 0; i < bytes.length; i++) {
    binstr += String.fromCharCode(bytes[i]);
  }
  return btoa(binstr);
}

function base64ToStr(base64) {
  const binstr = atob(base64);
  const bytes = new Uint8Array(binstr.length);
  for (let i = 0; i < binstr.length; i++) {
    bytes[i] = binstr.charCodeAt(i);
  }
  return new TextDecoder().decode(bytes);
}

真正需要保密的数据，必须走 SubtleCrypto 加密流程；把密文再 base64 编码只是为方便传输，不是加密环节的一部分。