如何正确使用CryptoJS进行AES加密解密？

Question

**如何正确使用CryptoJS进行AES加密解密？** 在使用CryptoJS进行AES加密与解密时，开发者常遇到几个关键问题：如何选择合适的密钥长度？加密模式（如CBC、ECB）和填充方式（如Pkcs7）如何设置？加密后的数据如何正确编码与传输？又如何确保解密时能准确还原原始数据？本文将通过完整示例，讲解在CryptoJS中进行AES加密、解密的标准流程，涵盖密钥处理、IV设置、编码格式（如Base64）等常见注意事项，帮助开发者避免常见陷阱，安全高效地实现数据加解密。

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一、CryptoJS 与 AES 加密概述

CryptoJS 是一个广泛使用的 JavaScript 加密库，支持多种加密算法，包括 AES（Advanced Encryption Standard）。AES 是一种对称加密算法，广泛应用于数据加密场景中。使用 CryptoJS 进行 AES 加密和解密时，开发者需要关注密钥长度、加密模式、填充方式以及编码格式等多个关键点。

• 支持的 AES 密钥长度：128位、192位、256位
• 常见的加密模式：ECB、CBC、CFB、OFB、CTR
• 填充方式：Pkcs7（默认）、ZeroPadding、Iso10126
• 编码格式：Base64（推荐）、Hex、Utf8

二、密钥处理与生成

密钥是 AES 加密的核心。开发者必须确保密钥的随机性和保密性。在 CryptoJS 中，可以使用随机生成器创建密钥，也可以从字符串派生密钥。

// 生成128位（16字节）的随机密钥
function generateKey(size = 16) {
  const key = CryptoJS.lib.WordArray.random(size);
  return key;
}

const key = generateKey();
console.log("密钥（Base64）:", key.toString(CryptoJS.enc.Base64));

密钥长度	对应字节数	加密强度
128位	16字节	足够安全
192位	24字节	更强
256位	32字节	最高

三、加密模式与初始化向量（IV）设置

AES 支持多种加密模式，其中 CBC（Cipher Block Chaining）是最常用的安全模式之一。使用 CBC 模式时，必须设置 IV（初始化向量）。

// 生成16字节的随机IV
function generateIV() {
  return CryptoJS.lib.WordArray.random(16);
}

const iv = generateIV();
console.log("IV（Base64）:", iv.toString(CryptoJS.enc.Base64));

graph TD A[原始明文] --> B[AES加密] B --> C{加密模式选择} C -->|ECB| D[无IV] C -->|CBC| E[使用IV] E --> F[生成随机IV] F --> G[加密]

四、AES加密示例

以下是一个完整的 AES/CBC/Pkcs7 加密示例：

const plaintext = "Hello, AES encryption with CryptoJS!";

const encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(
  plaintext,
  key,
  {
    iv: iv,
    mode: CryptoJS.mode.CBC,
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
  }
);

console.log("加密结果（Base64）:", encrypted.toString());

加密结果包含密文、IV 和其他元数据，可以通过 toString() 方法以 Base64 格式输出。

五、AES解密示例

解密时需要使用相同的密钥和 IV，并且加密参数必须一致。

const decrypted = CryptoJS.AES.decrypt(
  encrypted.toString(),
  key,
  {
    iv: iv,
    mode: CryptoJS.mode.CBC,
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
  }
);

const originalText = decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
console.log("解密结果:", originalText);

注意：CryptoJS 的 decrypt 返回的是 WordArray，必须使用 toString(CryptoJS.enc.Utf8) 转换为字符串。

六、编码与传输注意事项

加密后的数据通常以 Base64 格式传输，以避免二进制数据在网络传输中出现乱码问题。

• Base64 是推荐的编码格式
• 加密结果可直接通过 JSON 传输
• IV 通常需要与密文一起传输（如前16字节）

// 将加密结果与IV组合后传输
const cipherText = encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64);
const ivText = encrypted.iv.toString(CryptoJS.enc.Base64);

console.log("CipherText:", cipherText);
console.log("IV:", ivText);