加解密技术详解：纯前端如何实现 AES / SM4 / RSA / 国密 SM2

技术方向：前端密码学｜对称加密 / 非对称加密 / 国密 / node-forge / sm-crypto

[加解密技术详解：纯前端如何实现 AES / SM4 / RSA / 国密 SM2](#加解密技术详解：纯前端如何实现 AES / SM4 / RSA / 国密 SM2)
- 这些技术解决什么问题
- [对称加密：AES / DES / 3DES / SM4 / RC4](#对称加密：AES / DES / 3DES / SM4 / RC4)
- - 在工具里的落地
  - 这项技术能支撑哪些工具/场景
- [非对称加密与签名：RSA / 国密 SM2](#非对称加密与签名：RSA / 国密 SM2)
- - 在工具里的落地
  - [这项技术能支撑哪些工具 / 场景](#这项技术能支撑哪些工具 / 场景)
- 背后支撑：纯前端密码学库
- 小结：这些技术还能延伸到哪

加解密在解决三件事：机密性------别人看不到你的内容；完整性------内容没被偷偷改过；身份认证------对方真就是他说的那个人。下面把加解密工具背后用到的几门技术摊开讲：对称加密、非对称加密与国密算法，以及让它们在浏览器里跑起来的那几个纯前端密码学库。

对称加密，顾名思义就是加密和解密用同一把密钥。你拿这把密钥把明文变成密文，对方再拿同一把密钥还原回来。它速度快，所以一般拿来加密体积比较大的数据。

AES：现代对称分组密码的事实标准，支持 128/192/256 位密钥（工具里文本口令经 SHA-256 派生成 16/24/32 字节密钥）。

DES / 3DES：早期标准，DES 密钥只有 56 位，现在已经不安全；3DES 用三倍密钥加强，属于怀旧选项。

SM4：咱们自己的商用密码标准（国密）对称算法，安全强度和 AES 相当。

RC4：流密码，没有分组和模式的概念，实现简单，适合轻量场景。

模式与 IV：CBC 模式需要初始化向量 IV（工具里留空会自动生成并回显），ECB 不需要；CBC 比 ECB 更安全。

落到工具上，操作很直白：选算法和模式、填入口令（或 HEX 密钥）和明文，点一下就拿到 Base64 或 HEX 的密文。对称加密这一页长这样：

图 1：AES-CBC 对称加密界面（输入明文后一键得到密文，IV 自动生成）

加解密工具本身（对称页签）。

文件加密锁：用 AES-256-GCM 在本地加密任意文件或文本，密码走 PBKDF2 派生。

本地保存敏感配置、临时加密一段文本再发出去。

再往外说，HTTPS/TLS、Wi-Fi WPA2、磁盘加密，底层都是对称加密。

对称加密有个麻烦：密钥怎么安全地交到对方手上？非对称加密用一对密钥来化解------公钥公开，用来加密或验签；私钥自己留着，用来解密或签名。

RSA：经典非对称算法，工具用 RSA-OAEP（配合 SHA-256）做加密，用 SHA-256 做签名 / 验签，密钥是 PEM 格式，支持 2048 / 4096 位。

国密 SM2：咱们的椭圆曲线公钥算法，加密采用 C1C3C2 密文格式，签名时对消息做 SM3 杂凑再签，符合 GM/T 0003 系列规范。

签名 / 验签：用私钥对消息摘要签名，任何人拿公钥就能验证「这消息确实出自私钥持有者、而且没被改过」。

工具里可以一键生成 RSA 或 SM2 的密钥对，然后用公钥直接加密、私钥解密，也能做签名和验签。SM2 这边生成密钥对后，拿公钥把明文加密，得到的密文长这样：

图 2：国密 SM2 公钥加密，明文经 C1C3C2 编码得到 HEX 密文

加解密工具（RSA / SM2 页签）。

SSL 证书助手：本地生成 RSA 私钥 / CSR、自签证书。

JWT 解析：本地验签并算过期时间。

文件签名 / 电子签章。

凡是涉及身份认证、防篡改、密钥交换的地方。

node-forge：纯 JavaScript 写的 TLS/密码学工具集，工具拿它做 AES/DES/3DES 的分组加密，以及 RSA 的密钥对、加解密、签名。

sm-crypto：国密算法（SM2/SM3/SM4）的 JS 实现，工具用它落地国密的加解密与签名。

Web 运行环境：所有运算都在浏览器本地完成，没有网络请求，明文/密钥/密文只在内存里走一遭。

加解密工具用到的技术，基本就三块：对称加密、非对称加密与国密算法，以及一套能在浏览器里跑的密码学库。文件加密、证书签发、Token 验签、电子签章，底层也是同一套。