使用Node的“ crypto”模块时是否需要使用密钥派生？

Question

我需要在NodeJS应用程序中使用用户密码来实现对称加密。使用时crypto.createCipheriv()，我是否需要对密码短语执行某种密钥派生以获得key参数值，还是仅按原样传递用户的密码短语就足够了，实现可以解决这个问题？

Answer 1

密码不应直接用作密钥，而可以用于使用KDF生成密钥。这是因为期望密钥具有一定的大小，并且密码很弱-它们仅使用有限的一组字节，并且通常包含单词。这使得它们容易受到暴力攻击和字典攻击。KDF不仅产生长而均匀的密钥，而且还引入了使蛮力攻击变得不切实际的工作因素。

createCipheriv()不修改密钥的内容或大小。在文档中没有提到这一点，但是遵循源代码（从createCipheriv：source到Cipheriv：source，到createCipherWithIV：source到prepareSecretKey：source），我们看到密钥被原样使用。因此，密钥应该具有正确的大小，并且应该具有足够的复杂性。

Crypto提供了两个基于密码的KDF，即scrypt和PBKDF2。最好使用scrypt，因为它在CPU和内存资源方面非常昂贵，并且可以针对并行处理进行调整，而PBKDF2仅消耗CPU资源。两个KDF都需要加盐，盐应该长且随机。

使用创建密钥scrypt：

const keySize = 16; // for AES-128
const salt = crypto.randomBytes(16);
const key = crypto.scryptSync('password', salt, keySize);

使用创建密钥pbkdf2：

const keySize = 16; // for AES-128
const salt = crypto.randomBytes(16);
const key = crypto.pbkdf2Sync('password', salt, 10000, keySize, 'sha256');

其中“ sha256”是基础哈希，而10000是建议的最小迭代次数，它确定了工作因子。在scrypt中，常规工作因子是一个可选参数，默认值为16384（2 ^ 14），可以在中设置options['cost']，我们还可以在其中设置块大小和并行化。根据操作系统的不同，这些值可以增加很多。每次操作大约需要100毫秒。

最后，Argon2被认为是非常好的KDF，像scrypt一样，可以针对CPU和内存消耗以及并行处理进行调整。尽管Argon2在中不可用crypto，但它是由其他Node.js软件包提供的。