前端加密实现

以下是对用户登录流程中信息加密机制的核心内容总结，涵盖所有加密环节、算法实现细节和密码传输流程：

一、整体加密体系架构

1. ​​分层加密机制​​

   • ​​第一层（终端加密）​​：SM2非对称加密 + SM3哈希摘要
   • ​​第二层（传输加密）​​：AES对称加密（可选）
   • ​​第三层（通信加密）​​：HTTPS协议保障

2. ​​加密环节覆盖​​

   graph LR
   A[用户输入] --> B[密码SM2加密]
   B --> C[SM3哈希摘要]
   C --> D{是否启用AES}
   D -->|是| E[整个请求AES加密]
   D -->|否| F[直接传输]
   E --> G[服务器解密]
   F --> G

二、核心加密算法实现细节

1. 国密算法实现（SM2/SM3）

• ​​SM2非对称加密​​

  sm2.doEncrypt(str, spk, 1) // 参数：明文、服务器公钥、加密模式

  • 曲线参数：256位素数域椭圆曲线
  • 密钥长度：256位（32字节）
  • 加密输出：04||X||Y||C（04标识未压缩点，X/Y为椭圆曲线点坐标，C为密文）

• ​​SM3哈希摘要​​

  sm3(this.utf8Encode(cipherText))

  • 哈希长度：256位
  • 迭代压缩：64轮消息扩展
  • 抗碰撞性：设计强度2¹²⁸

2. AES传输加密

CryptoJS.AES.encrypt(content, key, {
  mode: CryptoJS.mode.ECB,      // 电子密码本模式
  padding: CryptoJS.pad.Pkcs7   // PKCS#7填充标准
})

• 密钥处理：Base64.parse("GXyq3KiXdoulN/JJx7dDOQ==") → 128位密钥
• 块大小：128位（16字节）
• 加密轮数：10轮（128位密钥）

三、密码传输加密全流程

1. 密码加密阶段

1. ​​输入处理​​：

   • 用户名：uname.trim()（去除首尾空格）
   • 密码：原始字符串输入

2. ​​SM2加密​​：

   cipherText = sm2.doEncrypt(pwd, serverPublicKey)

3. ​​完整性保护​​：

   digest = sm3(utf8Encode(cipherText)) // 对密文哈希

4. ​​组合输出​​：
   cipherText + ' ' + digest（密文与摘要空格分隔）

2. 传输封装阶段

• ​​启用AES时​​：

  reqStr = AES.encrypt(JSON.stringify({
    user: trimmedUsername,
    password: "SM2密文+摘要"
  }))

  请求体：{ userName, data: { reqStr } }

• ​​未启用AES时​​：
  直接传输：{ user, password }

3. 服务器端验证流程

1. 解密AES层（若启用）
2. 验证SM3摘要：received_digest == sm3(received_cipherText)
3. SM2解密：sm2.doDecrypt(cipherText, serverPrivateKey)
4. 密码比对：decryptedPassword == DB_storedHash

四、辅助安全机制

1. 数字签名

sign = sm2Encrypt(userName + date + digest + clientSign + publicKey)

• ​​签名元素​​：
  • 时间戳：new Date().getTime()
  • 随机数：CryptoJS.MD5(timestamp + random)
  • 报文摘要：sm3(msgStr)

2. Token生成机制

token = AES.encrypt({
  timestamp: currentTime,
  nonce: MD5(timestamp + random + url)
}) + ' ' + MD5(key)

• 有效期：基于时间戳控制
• 防重放：随机数+URL绑定

五、安全特性分析

安全特性	实现方式	防护目标
保密性	SM2+AES双重加密	防中间人窃听
完整性	SM3摘要验证	防数据篡改
认证性	数字签名+Token	身份合法性验证
不可否认性	客户端私钥签名	操作可追溯
时效性	时间戳+随机数	防重放攻击

六、关键技术亮点

1. ​​国密算法融合​​：SM2/SM3/SM4完整生态应用
2. ​​密钥分离机制​​：
   • 客户端：动态生成密钥对(generateKeyPairHex())
   • 服务器：固定公钥分发

七、附录

参考地址 https://github.com/JuneAndGreen/sm-crypto

sm2和sm3参考地址 https://github.com/yazhouZhang/js-sm2-sm3-sm4-sm9-zuc/tree/master