Node.js如何使用Diffie-Hellman密钥交换算法详解
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^Xmodp，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^Xamodp)^Xbmodp=a^(Xa*Xb)modp
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^Xamodp，并将Ya发送给服务端；
- 服务端：选择自然数Xb，Yb=a^Xbmodp，并将Yb发送给客户端；
- 客户端：计算Ka=Yb^Xamodp
- 服务端：计算Kb=Ya^Xbmodp
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'));
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。
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