面试题：Node.js加密保障TCP数据安全应对复杂攻击场景的策略

策略和技术手段

加密方案调整
- 使用TLS加密：TLS（Transport Layer Security）是一种广泛应用的网络安全协议，可有效防止中间人攻击。Node.js提供了tls模块来实现TLS加密。
- 选择合适的加密算法：例如，对于数据加密，可选用AES（高级加密标准）算法。AES有不同的密钥长度（如128位、192位、256位），密钥长度越长安全性越高。在TLS中，也会协商使用合适的加密套件。
认证机制强化
- 双向认证：不仅服务器对客户端进行认证，客户端也对服务器进行认证。在TLS中，可以通过设置requestCert和rejectUnauthorized选项来实现。服务器端配置证书和私钥，客户端配置CA证书（如果是自签名证书，需将自签名的CA证书配置到客户端）。
- 使用数字签名：对重要数据进行数字签名，接收方可以验证数据的完整性和来源。例如，使用RSA算法进行签名和验证。
密钥管理优化
- 密钥生成：使用安全的随机数生成器来生成密钥。Node.js的crypto模块提供了randomBytes方法来生成安全的随机字节，可用于生成密钥。
- 密钥存储：密钥应安全存储，例如使用硬件安全模块（HSM）或加密的文件系统。对于临时密钥，在使用后应及时销毁。
- 密钥更新：定期更新密钥，以降低密钥泄露带来的风险。

代码案例

使用TLS实现加密通信（服务器端）

const tls = require('tls');
const fs = require('fs');

const options = {
    key: fs.readFileSync('server-key.pem'),
    cert: fs.readFileSync('server-cert.pem'),
    ca: fs.readFileSync('ca-cert.pem'),
    requestCert: true,
    rejectUnauthorized: true
};

const server = tls.createServer(options, (socket) => {
    socket.write('Welcome!\n');
    socket.setEncoding('utf8');
    socket.on('data', (data) => {
        console.log('Received: %s', data);
    });
    socket.on('end', () => {
        console.log('Connection ended');
    });
});

server.listen(8000, () => {
    console.log('Server listening on port 8000');
});

使用TLS实现加密通信（客户端）

const tls = require('tls');
const fs = require('fs');

const options = {
    ca: fs.readFileSync('ca-cert.pem')
};

const socket = tls.connect(8000, 'localhost', options, () => {
    console.log('Connected to server');
    socket.write('Hello, server!\n');
});

socket.setEncoding('utf8');
socket.on('data', (data) => {
    console.log('Received: %s', data);
});

socket.on('end', () => {
    console.log('Connection ended');
});

使用数字签名（示例）

const crypto = require('crypto');

// 生成私钥和公钥
const { privateKey, publicKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
    modulusLength: 2048,
    publicKeyEncoding: {
        type: 'spki',
        format: 'pem'
    },
    privateKeyEncoding: {
        type: 'pkcs8',
        format: 'pem',
        cipher: 'aes - 256 - cbc',
        passphrase: 'password'
    }
});

const data = 'Hello, world!';
const sign = crypto.createSign('RSA - SHA256');
sign.update(data);
const signature = sign.sign(privateKey, 'hex');

const verify = crypto.createVerify('RSA - SHA256');
verify.update(data);
const isValid = verify.verify(publicKey, signature, 'hex');
console.log('Signature is valid:', isValid);

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