面试题：Node.js中如何使用加密技术对TCP数据进行基础加密

Question

在Node.js环境下，简述使用常见加密模块（如crypto）对TCP传输数据进行基础加密的步骤和关键代码。假设已经建立了一个简单的TCP服务器和客户端，如何在数据发送和接收过程中加入加密和解密操作？

Answer 1

步骤

1. 引入加密模块：在Node.js中使用crypto模块，它是Node.js内置的加密模块。
2. 生成密钥和初始化向量（IV）：对于对称加密算法（如AES），需要生成密钥和IV。密钥长度取决于所使用的加密算法，IV通常用于增加加密的安全性，且长度也因算法而异。
3. 加密数据：在数据发送端，使用生成的密钥和IV对要发送的数据进行加密。
4. 发送加密数据：通过TCP连接发送加密后的数据。
5. 接收加密数据：在TCP连接的接收端接收加密数据。
6. 解密数据：使用相同的密钥和IV对接收的加密数据进行解密。

关键代码示例

TCP服务器端（添加加密解密）

const net = require('net');
const crypto = require('crypto');

// 生成密钥和IV
const key = crypto.randomBytes(32); // AES - 256 - CBC 密钥长度为32字节
const iv = crypto.randomBytes(16); // AES - 256 - CBC IV长度为16字节

const server = net.createServer((socket) => {
    socket.on('data', (encryptedData) => {
        const decipher = crypto.createDecipheriv('aes - 256 - cbc', key, iv);
        let decrypted = decipher.update(encryptedData, 'hex', 'utf8');
        decrypted += decipher.final('utf8');
        console.log('解密后的数据:', decrypted);
    });
});

server.listen(8080, () => {
    console.log('服务器已启动，监听8080端口');
});

TCP客户端（添加加密解密）

const net = require('net');
const crypto = require('crypto');

// 假设与服务器端使用相同的密钥和IV
const key = crypto.randomBytes(32);
const iv = crypto.randomBytes(16);

const socket = new net.Socket();
socket.connect(8080, '127.0.0.1', () => {
    const dataToSend = 'Hello, Server!';
    const cipher = crypto.createCipheriv('aes - 256 - cbc', key, iv);
    let encrypted = cipher.update(dataToSend, 'utf8', 'hex');
    encrypted += cipher.final('hex');
    socket.write(encrypted);
});

socket.on('error', (err) => {
    console.log('连接错误:', err);
});

上述代码示例展示了如何在简单的TCP服务器和客户端之间使用crypto模块的aes - 256 - cbc算法进行数据的加密和解密。实际应用中，密钥和IV的管理需要更安全的方式，例如通过密钥管理服务（KMS）等。