Node.js使用Diffie-Hellman密钥交换算法的案例

这篇文章将为大家详细讲解有关Node.js使用Diffie-Hellman密钥交换算法的案例，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

简介

Diffie-Hellman（简称DH）是密钥交换算法之一，它的作用是保证通信双方在非安全的信道中安全地交换密钥。目前DH最重要的应用场景之一，就是在HTTPS的握手阶段，客户端、服务端利用DH算法交换对称密钥。

下面会先简单介绍DH的数理基础，然后举例说明如何在nodejs中使用DH相关的API。下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

数论基础

要理解DH算法，需要掌握一定的数论基础。感兴趣的可以进一步研究推导过程，或者直接记住下面结论，然后进入下一节。

• 假设 Y = a^X mod p，已知X的情况下，很容易算出Y；已知道Y的情况下，很难算出X；

• (a^Xa mod p)^Xb mod p = a^(Xa * Xb) mod p

握手步骤说明

假设客户端、服务端挑选两个素数a、p（都公开），然后

• 客户端：选择自然数Xa，Ya = a^Xa mod p，并将Ya发送给服务端；

• 服务端：选择自然数Xb，Yb = a^Xb mod p，并将Yb发送给客户端；

• 客户端：计算 Ka = Yb^Xa mod p

• 服务端：计算 Kb = Ya^Xb mod p

Ka=Yb^Xamodp

=(a^Xbmodp)^Xamodp
=a^(Xb*Xa)modp
=(a^Xamodp)^Xbmodp
=Ya^Xbmodp
=Kb

可以看到，尽管客户端、服务端彼此不知道对方的Xa、Xb，但算出了相等的secret。

Nodejs代码示例

结合前面小结的介绍来看下面代码，其中，要点之一就是client、server采用相同的素数a、p。

varcrypto=require('crypto');

varprimeLength=1024;//素数p的长度
vargenerator=5;//素数a

//创建客户端的DH实例
varclient=crypto.createDiffieHellman(primeLength,generator);
//产生公、私钥对，Ya=a^Xamodp
varclientKey=client.generateKeys();

//创建服务端的DH实例，采用跟客户端相同的素数a、p
varserver=crypto.createDiffieHellman(client.getPrime(),client.getGenerator());
//产生公、私钥对，Yb=a^Xbmodp
varserverKey=server.generateKeys();

//计算Ka=Yb^Xamodp
varclientSecret=client.computeSecret(server.getPublicKey());
//计算Kb=Ya^Xbmodp
varserverSecret=server.computeSecret(client.getPublicKey());

//由于素数p是动态生成的，所以每次打印都不一样
//但是clientSecret===serverSecret
console.log(clientSecret.toString('hex'));
console.log(serverSecret.toString('hex'));

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