Node.js crypto.pbkdf2Sync() 方法

密码基密钥派生函数 2 (PBKDF2) 算法用于 Node.js crypto 模块中的 crypto.pbkdf2Sync() 方法，从密码中提取加密密钥。此同步过程会阻塞事件循环，直到密钥派生完成。以下是对如何使用它的详细说明，以及每个参数和返回值所代表的含义。

语法

它具有以下语法：

参数

1. 用于获取密钥的密码是 password（string | Buffer | TypedArray | DataView）。可以使用任何二进制类型或字符串。
2. 加密盐是 salt（string | Buffer | TypedArray | DataView）。可以使用任何二进制类型或字符串。通过增加不可预测性，盐增强了派生过程的安全性。
3. Iterations (number):> 它决定了在派生过程中应执行的迭代次数。
4. 增加重复次数会使暴力破解攻击更具挑战性，因为它们会延长生成密钥所需的时间。
5. Keylen (number):> 要派生的密钥的长度，以字节为单位。
6. Digest (string):> 要应用的摘要算法（'sha256'、'sha512' 等）。它指示 PBKDF2 将使用哪个哈希算法。

返回值

Buffer: 派生出的密钥作为 Buffer 对象。

示例

让我们通过一个示例来说明 Node.js 中的 crypto.pbkdf2Sync() 方法。

输出

 
c714e3279345686d06c725f65fee3f6d85dd1d1a700223822d3910aa0775726c6296cc6f5f4b23220bb1a98073d6b8d3e65e108f0c8dd5c10ad818569630e038   

说明

1. Password: 密钥是从输入的密码派生出来的。使用强大、高熵的密码至关重要。
2. Salt: 使用相同的密码时，盐值确保派生出的密钥并非始终相同。它提供了额外的安全级别，尤其能防御彩虹表攻击。
3. Iterations: 迭代次数会影响推导密钥的计算难度。迭代次数越多，过程越慢，对暴力破解攻击的抵抗力越强。几万到几十万是典型值。
4. Key Length: 目标派生密钥的长度。根据具体使用情况而定。例如，AES-256 需要一个 32 字节的密钥。
5. Digest Algorithm: PBKDF2 的哈希函数。'sha256' 和 'sha512' 是常见选项。选择的算法会影响结果密钥的安全属性。

错误处理

如果任何参数无效（例如非数字迭代次数或不支持的摘要方法），Crypto.pbkdf2Sync() 函数将抛出错误。因此，至关重要的是确认所有输入都是合法的且格式正确。

用例

• Password Storage: 使用 PBKDF2 哈希在将密码存储到数据库之前对其进行安全存储。
• Key Derivation: 通过使用密码为对称加密方法生成加密密钥的过程。
• 为基于 HMAC 的身份验证系统获取密钥构成身份验证。

安全注意事项

1. Salt: 对每个密码使用独特、随机的盐，以阻止预计算攻击。
2. Iterations: 使用大量的迭代次数来减慢密钥派生过程，并增加暴力破解攻击的成本。
3. Key Length: 验证生成的密钥长度是否适合所使用的加密算法。
4. Digest Algorithm: 使用可靠、安全的哈希函数，如 SHA-512 或 SHA-256。

Node.js crypto.pbkdf2Sync() 方法的优势

Node.js 的 crypto.pbkdf2Sync() 方法具有许多优势，尤其是在涉及基于密码的密钥派生的加密过程中。以下是一些主要优势：

1. 安全性

强大的密钥派生： PBKDF2（基于密码的密钥派生函数 2）是一种广为人知且广泛应用的算法，用于从密码中提取加密密钥。它使用多次迭代和盐来提高安全性。

抗暴力破解攻击： PBKDF2 使用大量的迭代次数，使攻击者进行暴力破解攻击在计算上变得昂贵，从而大大提高了破解生成密钥的门槛。

使用盐： 使用盐增加了对抗预计算攻击（如彩虹表）的额外安全层，方法是确保相同的密码不会总是产生相同的派生密钥。

2.易用性

内置功能： pbkdf2Sync() 是 Node.js crypto 模块的一部分，无需使用外部库即可在 Node.js 应用程序中轻松实现安全的密钥派生。

同步操作： pbkdf2Sync() 函数为允许阻塞操作的用例（例如命令行工具、脚本或早期设置阶段）提供了一个简单明了的同步 API。

3. 适应性强

可定制的参数： 此方法可以更改哈希算法、迭代次数、密钥长度和密码。由于其适应性，开发人员可以根据各种安全需求和用例调整该函数。

支持多种哈希算法，允许开发人员选择最能满足其安全需求的算法（例如，“sha256”、“sha512”等）。

4. 陪伴

标准算法： RFC 2898 定义了 PBKDF2 标准算法，这确保了与其他使用 PBKDF2 的系统和库的互操作性和兼容性。

广泛接受： PBKDF2 因其标准化和已证实的安全性而被广泛应用于许多密码哈希和密钥生成应用程序中，并得到安全界的普遍认可。

5. 性能高效的实现

Node.js 中的 PBKDF2 实现经过优化且高效，使其适用于需要高性能但又需保持所需安全性的应用程序。

6. 脚本和命令行工具的便利性

快速原型开发： 对于不需要处理异步代码的短脚本和命令行实用程序，pbkdf2Sync() 函数提供了一种方便的方法来快速创建密码哈希和密钥派生。