　　万仓网ERP系统不开源，准备做一个系列，讲一讲主要的技术点，这些技术点会有源代码。如果想看所有的源代码，可以打道回府了，没必要再阅读下去了，浪费您宝贵的时间。

　　首先用户进入到一个后台系统，肯定是先要登录，这篇咱们就说说登录（当然万仓网ERP系统开发的第一个页面并不是登录）。

　　登录页面主要的是注意保护用户的密码不能被窃取，不能是明文，不能被穷举撞库（简单密码），那怎样才能实现这3个小目标呢？

　　1.不能被窃取，可以使用证书（let's encrypt的免费证书）

　　2.最好在前端加密后在通过网络进行传输。

　　3.最好有大小字母、数字和特殊符号组成8位及以上密码，防止暴力破解。

　　现在咱们主要说第2中情况，如何在前端使用js加密，后端.Net进行解密？密码学和TLS的知识不在本文的介绍范围之内，直接上硬核内容吧，前端使用基于X25519密钥交换（RSA密钥交换已经过时，最新的Tls1.3只有ecc椭圆曲线密钥交换这一种，x25519就属于ecc椭圆曲线的一种）的aes-128-gcm（加解密速度和安全与一身的加密方式，比上一版本aes-cbc加密安全，cpu硬件内置aes-gcm加密模块）加密，后端.net进行解密，验证用户名和密码是否正确。

　　 aes_128_gcm

　　google的证书使用的就是基于X25519的AES_128_GCM证书，等于咱们现在手工用js+.net实现一个基于X25519的AES_128_GCM的证书。

　　引用js插件

　　https://github.com/brix/crypto-js sha512.min.js 主要用于原始密码加密。

　　https://github.com/bitwiseshiftleft/sjcl sjcl.min.js 需要重新压缩一下，主要用于aes-gcm加密。

　　https://github.com/gimer/curve25519nxt curve.js 可重新压缩一下，主要用于X25519的密钥交换。

　　前端代码：

function login() {
　　 //声明一个椭圆曲线对象
　　 var curve = new Curve25519();
　　 
　　 //随机一个64位的hex数值，并转化为字节类型，做为x25519的私钥
    var privateKey = new Key25519(hexToBytes(randomWord(64)));

　　 //得到椭圆曲线的公钥
    var publickey = curve.genPub(privateKey).key;
　　
　　 //把前端的私钥传入到后端，后端计算得出公用的aes加密的密钥，同时得到后端的公钥
    $.post("/Login/GetX25519PublicKey", { publicKey: bytesToHex(publickey) }, function (data) {
　　　　　
　　　　　//得到后端的公钥，结合前端的私钥，计算得出前端aes加密的密钥（前后端计算的密钥是一致的）
        var shareKey = bytesToHex(curve.genShared(privateKey, new Key25519(hexToBytes(data.PublicKey))).key);
　　　　　
　　　　  //声明一个登录对象
        var loginUser = new Object();
　　　　  
　　　　　//用户名
        loginUser.UserName = $.trim($("#txtUserName").val());
        
　　　　  //密码两次sha384加密
        loginUser.Password = sha384(sha384($.trim($("#txtPWD").val())));
        
　　     //验证码
　　　　 loginUser.ValidateCode = $.trim($("#txtValidateCode").val());

　　　　  //使用公用密钥shareKey进行ase加密（aes后边的参数介绍下mode有gcm和ccm模式，这里用gcm模式；ts长度gcm模式是128；iter轮询次数默认10000，咱们改为1000，10000次数太多了会卡顿；salt盐随机数,iv是向量）
        var aesData = sjcl.encrypt(shareKey, JSON.stringify(loginUser), { mode: 'gcm', ts: 128, iter: 1000, salt: sjcl.random.randomWords(4), iv: sjcl.random.randomWords(3) });
　　　　  
　　　　  //传入加密后的login字符串，同时需要传入后端返回的key（用于后端方便查找对应的公用密钥）
        $.post("/Login/UserLogin", { loginUser: aesData, key: data.Key }, function (data) {
            if (data.Result == false) 
　　　　　　　{
　　　　　　　　  alert("登录失败")
            } else {
                window.location = "/";
            }
        });
    });
}

//随机一定长度的hex数值
function randomWord(len) {
    var str = "",
        arr = ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
    for (var i = 0; i < len; i++) {
        var pos = Math.round(Math.random() * (arr.length - 1));
        str += arr[pos];
    }
    return str;
}

　　后端代码（传入前端的公钥，生成aes公用密钥，返回后端的公钥）：

       //后端得到前端传过来的公钥，生成aes公用密钥，使用的是 BouncyCastle　类库　　　
　　　　public static Dictionary<string, string> GenerateX25519Keys(string publicKey)
        {
            SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
            byte[] privateByte = new byte[X25519.ScalarSize];
            byte[] publicByte = new byte[X25519.PointSize];
            byte[] shareByte = new byte[X25519.PointSize];
            secureRandom.NextBytes(privateByte);
            X25519.ScalarMultBase(privateByte, 0, publicByte, 0);
            X25519.ScalarMult(privateByte, 0, Hex.Decode(publicKey), 0, shareByte, 0);
            Dictionary<string, string> dc = new Dictionary<string, string>();
　　　　　　　//生成x25519 hex公钥
            dc.Add("PublicKey", Hex.ToHexString(publicByte));
　　　　　　  //生成x25519 hex私钥
            dc.Add("PrivateKey", Hex.ToHexString(privateByte));
　　         //生成aes公用密钥
            dc.Add("ShareKey", Hex.ToHexString(shareByte));
　　         //返回一个dictionary对象
            return dc;
        }
    
        public ActionResult GetX25519PublicKey(string publicKey)
        {
　　　　　　  //得到x25519key
            Dictionary<string, string> eccKeys = GenerateX25519Keys(publicKey);
　　　　　　  
　　　　　　　//Redis
            NewtonsoftSerializer serializer = new NewtonsoftSerializer();
            RedisConfiguration redisConfiguration = RedisCachingSectionHandler.GetConfig();
            IRedisCacheConnectionPoolManager connectionPoolManager = new RedisCacheConnectionPoolManager(redisConfiguration);
            IRedisCacheClient redisClient = new RedisCacheClient(connectionPoolManager, serializer, redisConfiguration);

            //使用guid key
            string key = Guid.NewGuid().ToString("n") + Guid.NewGuid().ToString("n");

　　　　　　  //把x25519字典用redis缓存起来
            redisClient.GetDbFromConfiguration().Add(key, eccKeys, DateTime.Now.AddSeconds(30));

            //返回guid key和x25519 公钥
            return Json(new { Key = key, PublicKey = eccKeys["PublicKey"] });
        }

　　后端代码（解密前端传过来的aes密文）：

        //根据aes公用key 解密前端传进来的aes密文，使用的是 BouncyCastle　类库
　　　　 //传进来的密文 {"iv":"r5idcq/NZ7VEpZv9","v":1,"iter":1000,"ks":128,"ts":128,"mode":"gcm","adata":"","cipher":"aes","salt":"rEwzN7o5UANsLvB4xf4bZg==","ct":"YI5Ubuvev8787ryV4+X+/1+ICXixZfqkhRxKg0zfi/27M24+Y8w9BOeIhe0tTEa1B1WP8tPYpcTYTHw58G/rpZUxSPNurhUXaAZKoiigl5eeaqOqNq9xHd0s+mKi+l1zuiL3qo5sxb0OcDxuL0clp46UyN0y8gr6xmimuszXalWdssfvCuoT8saJ4rwrcmM2TrjBMP/HG96VjAEzBD1q+teHFWJ50q4PLw=="}　
        public static string DecryptString(string ciphertext, string key)
        {
            //把aes密文转换为json对象
            JObject aesJObject = JObject.Parse(ciphertext);
            //把json对象的ct属性转换为字节（ct就是加密后的密文）
            byte[] ciphertextByte = Convert.FromBase64String(aesJObject["ct"].ToString());

            //把json的salt属性转换为字节
            byte[] salt = Convert.FromBase64String(aesJObject["salt"].ToString());
            //把json的iv属性转换为字节
            byte[] iv = Convert.FromBase64String(aesJObject["iv"].ToString());
            //声明一个PBKDF2对象
            Pkcs5S2ParametersGenerator pbkdf2 = new Pkcs5S2ParametersGenerator(new Sha256Digest());
            //根据aes公用key，salt，iter轮询次数(前面传进来的是1000，这里也是1000)初始化PBKDF2对象
            pbkdf2.Init(Encoding.UTF8.GetBytes(key), salt, 1000);
            byte[] keyByte = ((KeyParameter)pbkdf2.GenerateDerivedMacParameters(16 * 8)).GetKey();

            // 解密得到字符串
            return Encoding.UTF8.GetString(Decrypt(ciphertextByte, keyByte, iv));
        }

        //解密aes密文
        public static byte[] Decrypt(byte[] ciphertext, byte[] key, byte[] iv)
        {
            //声明aes gcm对象
            GcmBlockCipher cipher = new GcmBlockCipher(new AesEngine());
            KeyParameter keyParam = ParameterUtilities.CreateKeyParameter("AES", key);
            //根据key和IV初始化
            ParametersWithIV cipherParameters = new ParametersWithIV(keyParam, iv);
            cipher.Init(false, cipherParameters);

            //解密
            byte[] plaintext = new byte[cipher.GetOutputSize(ciphertext.Length)];
            int length = cipher.ProcessBytes(ciphertext, 0, ciphertext.Length, plaintext, 0);
            cipher.DoFinal(plaintext, length);

            //返还前端加密前的login字节
            return plaintext;
        }
    }

        //解密aes login密文
        public ActionResult UserLogin(string loginUser, string key)
        {
　　　　　　try
            {
                //Redis相关
                NewtonsoftSerializer serializer = new NewtonsoftSerializer();
                RedisConfiguration redisConfiguration = RedisCachingSectionHandler.GetConfig();
                IRedisCacheConnectionPoolManager connectionPoolManager = new RedisCacheConnectionPoolManager(redisConfiguration);
                IRedisCacheClient redisClient = new RedisCacheClient(connectionPoolManager, serializer, redisConfiguration);

                //使用传进来的来 Key获取Redis缓存的x25519 Dictionary
                Dictionary<string, string> eccKey = redisClient.GetDbFromConfiguration().Get<Dictionary<string, string>>(key);
                if (eccKey == null)
                {return;
                }
                //移除redis中x25519
                redisClient.GetDbFromConfiguration().Remove(key);

                //解密得到前端的login对象
                LoginViewModel loginUserView = JsonConvert.DeserializeObject<LoginViewModel>(DecryptString(loginUser, eccKey["ShareKey"]));

                //业务逻辑
                // ...
                return Json(new { Result = true });
            }
            catch (Exception ex)
            {
                logError.Error(ex);
　　　　　　　　　 return ;
            }
        }

　　这样一个还算完整的登录就算完成了，有兴趣的可以自己敲敲代码，做个小测试。

PS：客官有时间光临我的小站 万仓网。

posted @ 2019-10-14 14:31 万仓网阅读(990) 评论(0) 编辑收藏举报

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