Node.js 加密与 crypto：哈希、签名与密钥物料

业务里「加密」一词常被混用：有人指 HTTPS，有人指 密码存库，还有人指 接口签名校验。Node 的 crypto 模块把好几类能力放在同一个屋檐下。
这一篇想先把 概念边界 划清：哈希、对称加密、非对称加密、签名、随机数 各解决什么问题，以及在 Node 里 默认该用哪些 API、哪些坑和版本有关。

哈希函数（如 SHA-256）把任意长度输入变成 固定长度摘要：

  • 单向：从摘要推不回原文（在密码学假设下）；
  • 用途：校验文件是否被改、内容寻址、配合 HMAC 做 带密钥的完整性。

在 Node 里常见写法是 createHash / hash.update / hash.digest，或 crypto.hash（较新 API，以当前文档为准）。

注意：

  • MD5 / SHA-1 已不适合安全场景，仅遗留兼容；
  • 密码存储不要只用裸 SHA-256，要用 专用慢哈希（如 scrypt、argon2 等——crypto.scrypt 是内置选项之一）。

HMAC：共享密钥下的「认证 + 完整性」

HMAC 在哈希里混入 对称密钥，用于：

  • Webhook 签名、API 请求签名；
  • 验证「只有持有同一密钥的一方才能生成相同 MAC」。

和「加密」的差别：

  • HMAC 不隐藏内容，只证明 未被篡改且来自密钥持有者（在密钥不泄露前提下）。

对称加密适合 大量数据：加解密用 同一个密钥。

实践要点：

  • 算法 + 模式 + 填充 要选现代默认（如 AES-GCM 提供 机密性 + 完整性）；
  • IV / nonce 必须每次随机且与密文一起存储或传输（具体规则随算法而定）；
  • 密钥来自 环境变量或 KMS，不要写进仓库。

实现上常用 createCipheriv / createDecipheriv（名称以文档为准），避免误用已废弃的「只传密码字符串」式 API。

RSA / ECDSA 等：

  • 公钥加密，私钥解密——适合 密钥交换、小数据；
  • 私钥签名，公钥验签——适合 JWT、软件发布、TLS 证书链。

Node 里涉及 PEM / DER、KeyObject、sign / verify。常见坑：

  • padding 模式（RSA-OAEP vs PKCS#1）与服务端不一致就验不过；
  • 把私钥当字符串到处传——权限与日志里都要收紧。

密码学安全随机 用 crypto.randomBytes（或 randomInt 等），不要用 Math.random。

用途：

  • session id、CSRF token、nonce、盐值。
  • 只要「指纹」：哈希；要 防篡改且双方有共享密钥：HMAC；
  • 要藏内容且单方持有密钥：对称加密（注意 IV 与认证）；
  • 要身份不可否认或公钥体系：非对称签名 / 验签；
  • 所有密钥与随机数 走 crypto 与 安全存储，不要自创「混淆算法」。

把 crypto 按上面几条分类，再去看 HTTPS（TLS 终止在哪）、JWT、对象存储预签名 URL，会知道各自落在哪一层。