Javascript 字串加密解密範例研究

最近需要用 JS 保存一些，不想被很容易就判讀出來的資料，因此研究了一下 JS 如何對字串進行加密及解密。

結果搜尋發現網路上這方面的實用工具不多，原因大致是：

• JS 是攤在陽光下的語言，加密解密流程會被看到
• 因此很少純前端進行加密與解密，大多是配合後端進行運算，一邊加密另一邊解密

不過只要加密用的金鑰(key)不被知道，就算純前端也是能有一些應用，本篇會提供一些前端的 JS 字串加密解密範例。

(圖片出處: pixabay.com)

一、Base64 編碼

1. 瀏覽器編碼 API

瀏覽器自帶了 Base64 編碼 API，不用任何外掛非常方便：

• btoa()：將字串轉換為 Base64 編碼
• atob()：將 Base64 編碼還原回字串

這是最簡便的加密編碼方式，不容易看出編碼如何產生，可用於不重要的資料、瞞過不懂語法的人。


2. 範例程式碼

var str = "WFU BLOG", // 原始字串
encodeStr = encode(str), // 編碼後的字串
decodeStr = decode(encodeStr); // 將編碼還原

console.log(encodeStr); // 加密後的字串 "V0ZVIEJMT0c="
console.log(decodeStr); // 解密後的字串 "WFU BLOG"

function encode(str) {
return btoa(str);
}

function decode(str) {
return atob(str);
}

3. 處理中文字串

瀏覽器 base64 編碼 API 的缺點為，無法處理中文字串，因此需先將 UNICODE 字串進行編碼，再進行 base64 編碼，例如使用 escape()：

btoa(escape("這裡是中文字串"))

解碼的時候也要記得使用 unescape() 還原，例如：

unescape(atob("JXU5MDE5JXU4OEUxJXU2NjJGJXU0RTJEJXU2NTg3JXU1QjU3JXU0RTMy"))

二、AES 加密

1. 介紹及 CDN

Advanced Encryption Standard(AES) 是一個主流的加密演算法，也可以說是本篇最正規的加密演算法，因此外掛的體積相當龐大，壓縮後也有 13k 之多。如果不是非常重要的資訊，殺雞並不需要用此牛刀。

此演算法非常知名，所以找到 CDN 連結不難，使用以下外連即可：

https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/3.1.2/rollups/aes.js

2. 加密方式

AES 有兩種加密的操作方式方式，詳細說明可參考這篇「兩種JavaScript的AES加密方式」：

• 使用「金鑰」+「金鑰偏移量」：加密效果更佳，越難破解
• 單純使用「金鑰」：操作上比較簡便

以下提供的範例程式碼使用比較簡便的「金鑰」加密方式。


3. 範例

<script src='https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/3.1.2/rollups/aes.js'></script>
<script>
var str = "Blogger 調校資料庫", // 原始字串
key = "wfublog", // 加密金鑰
encodeStr = encode(str), // 編碼後的字串
decodeStr = decode(encodeStr); // 將編碼還原

console.log(encodeStr); // 加密後的字串 "U2FsdGVkX1+0+TBcZVnH29Wy8Qmk26FKtIWMQAsD0cWiJcfL5Cw+1UdUNYkyDvdu"
console.log(decodeStr); // 解密後的字串 "Blogger 調校資料庫"

function encode(str) {
return CryptoJS.AES.encrypt(str, key).toString();
}

function decode(str) {
return CryptoJS.AES.decrypt(str, key).toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}
</script>

可自行修改「原始字串」及「加密金鑰」的值。

三、簡易加密演算法

正規加密演算法的檔案很大，而且還需要花費 http 外連。接下來介紹的都不是正規演算法，但檔案很小，且還能使用加密金鑰，也算是相當安全。

1. 演算法出處

此演算法出自這個網頁「一個完美的 JavaScript 字符串 加密 和 解密」：

• 原始碼經壓縮後不到 2k
• 原程式還需引用 js 外連，我修改後的版本不需外連，直接複製程式碼即可使用

2. 範例程式碼

var str = "Blogger 調校資料庫", // 原始字串
key = "wfublog", // 加密金鑰
encodeStr = encode(str, key), // 編碼後的字串
decodeStr = decode(encodeStr, key); // 將編碼還原

console.log(encodeStr); // 加密後的字串 "b6443a79b4a1f1ba09eaa5999ae8824de1aa389300c5e3236e00f86e47f15bf581c059d56a5aed5d408398a704d338fda08497a82044ea6e04962174"
console.log(decodeStr); // 解密後的字串 "Blogger 調校資料庫"

function encode(f,j){f=btoa(escape(f));var l="";for(var c=0;c<j.length;c++){l+=j.charCodeAt(c).toString()}var g=Math.floor(l.length/5);var b=parseInt(l.charAt(g)+l.charAt(g*2)+l.charAt(g*3)+l.charAt(g*4)+l.charAt(g*5));var a=Math.ceil(j.length/2);var h=Math.pow(2,31)-1;var d=Math.round(Math.random()*1000000000)%100000000;l+=d;while(l.length>10){l=(parseInt(l.substring(0,10))+parseInt(l.substring(10,l.length))).toString()}l=(b*l+a)%h;var e="";var k="";for(c=0;c<f.length;c++){e=parseInt(f.charCodeAt(c)^Math.floor((l/h)*255));if(e<16){k+="0"+e.toString(16)}else{k+=e.toString(16)}l=(b*l+a)%h}d=d.toString(16);while(d.length<8){d="0"+d}k+=d;return k};

function decode(f,j){var l="";for(var c=0;c<j.length;c++){l+=j.charCodeAt(c).toString()}var g=Math.floor(l.length/5);var b=parseInt(l.charAt(g)+l.charAt(g*2)+l.charAt(g*3)+l.charAt(g*4)+l.charAt(g*5));var a=Math.round(j.length/2);var h=Math.pow(2,31)-1;var d=parseInt(f.substring(f.length-8,f.length),16);f=f.substring(0,f.length-8);l+=d;while(l.length>10){l=(parseInt(l.substring(0,10))+parseInt(l.substring(10,l.length))).toString()}l=(b*l+a)%h;var e="";var k="";for(c=0;c<f.length;c+=2){e=parseInt(parseInt(f.substring(c,c+2),16)^Math.floor((l/h)*255));k+=String.fromCharCode(e);l=(b*l+a)%h}return unescape(atob(k))};
可自行修改「原始字串」及「加密金鑰」的值。

四、極簡加密演算法

1. 演算法出處

這個演算法更簡單，出自網頁「JS自己實現字符串加密和解密算法」：

• 原始碼經壓縮後只有 1k 左右
• 由於演算法太簡單，導致加密後的字串過於單調，較容易破解

2. 範例程式碼

var str = "Blogger 調校資料庫", // 原始字串
key = "wfublog", // 加密金鑰
encodeStr = encode(str, key), // 編碼後的字串
decodeStr = decode(encodeStr, key); // 將編碼還原

console.log(encodeStr); // 加密後的字串 "flluflubfuugfogfwfuwuufbuwfufwfofubuflwfulfoufwwflufugfbwfulfloufwfoufwwflfuffuwoubuflwflgfoufwwflufugflffuoflfubufoufwwflfufffoffwlfluflgfoufwwflffoffoufubflluwoffoffo"
console.log(decodeStr); // 解密後的字串 "Blogger 調校資料庫"

function encode(f,m){f=btoa(escape(f));var c=m.length;var k=m.split("");var n="",h,j,g,e;for(var d=0;d<f.length;d++){h=f.charCodeAt(d);j=h%c;h=(h-j)/c;g=h%c;h=(h-g)/c;e=h%c;n+=k[e]+k[g]+k[j]}return n};

function decode(str,key){var l=key.length;var b,b1,b2,b3,d=0,s;s=new Array(Math.floor(str.length/3));b=s.length;for(var i=0;i<b;i++){b1=key.indexOf(str.charAt(d));d++;b2=key.indexOf(str.charAt(d));d++;b3=key.indexOf(str.charAt(d));d++;s[i]=b1*l*l+b2*l+b3}b=eval("String.fromCharCode("+s.join(",")+")");return unescape(atob(b))};
可自行修改「原始字串」及「加密金鑰」的值。