前言
随着区块链的兴起，密码学变成了日益重要的技术领域。在前端开发中，我们也经常需要使用加密、签名等相关功能。WebAssembly（简称 wasm）可以帮助我们在前端使用更加高效的 C/C++ 代码。在本文中，我们将介绍在前端项目中使用 @plugnet/wasm-crypto npm 包实现常用的密码学功能。
简介
@plugnet/wasm-crypto npm 包是基于 Rust 实现的一个 WebAssembly 模块，其中实现了大量的加密、签名、哈希等功能。这个包在 Polkadot ecosysytem 中得到了广泛使用，同时被 Substrate、Frame、Parity 等项目采纳。
安装
这个 npm 包的使用非常简单，只需要执行以下命令：
npm install @plugnet/wasm-crypto
在项目中导入该包即可，例如：
import { keccak256 } from '@plugnet/wasm-crypto';示例
接下来我们将介绍 @plugnet/wasm-crypto 包的主要功能及其代码示例。
哈希
本包中提供了许多常用的哈希方法，包括 MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512、Keccak256 等。下面我们以 Keccak256 作为示例，展示如何使用该包进行哈希计算。
import { keccak256 } from '@plugnet/wasm-crypto';
const targetString = 'Hello, World!'
const hashResult = keccak256(targetString);
console.log(hashResult);上述代码会输出：
0xa591a6d40bf420404a011733cfb7e83264169d527cdd91148a053aa9c52b213e
随机数生成
在密码学中经常需要使用到随机数。@plugnet/wasm-crypto 中提供了一个 randomAsU8a() 方法用于生成指定长度的随机数。
import { randomAsU8a } from '@plugnet/wasm-crypto';
const randomData = randomAsU8a(32);
console.log(randomData);上述代码会生成一个长度为 32 的随机数，并将其输出到控制台。
公钥加密、解密
在一些安全场景中，需要将数据通过公钥加密后，提交给服务端处理，服务端在私钥的帮助下再解密得到明文。@plugnet/wasm-crypto 中提供了这两个功能的实现：seal() 和 open()。
我们先生成一对密钥：
import { naclKeypairFromSeed } from '@plugnet/wasm-crypto';
const seed = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5]);
const { publicKey, secretKey } = naclKeypairFromSeed(seed);
console.log('Public key:', publicKey);
console.log('Private key:', secretKey);上述代码会输出公钥和私钥两个 Buffer：
-- -------------------- ---- ------- ------ ---- ---------- - --- --- ---- --- ---- ---- --- ---- --- --- ---- --- ---- --- ---- ---- ---- --- ---- ---- --- --- ---- ---- ---- --- --- ---- --- ---- --- --- - ------- ---- ---------- - --- ---- -- ---- --- --- --- ---- --- --- ---- --- --- --- ---- ---- ---- ---- --- --- --- ---- ---- ---- ---- --- --- ---- ---- ---- --- ---- --- ---- ---- --- ---- --- ---- ---- --- --- ---- ---- --- ---- ---- --- --- ---- ---- ---- ---- ---- --- -- ---- ---- --- ---- ---- --- ---- ---- --- ---- ---- ---- --- --- ---- --- -- -
我们使用 seal() 方法对一个字符串进行加密：
import { naclEncrypt } from '@plugnet/wasm-crypto';
const targetString = 'Hello, World!';
const secretData = new Uint8Array([...Array(64)].map(() => Math.floor(Math.random() * 256)));
const sealedData = naclEncrypt(targetString, secretData, publicKey);
console.log(sealedData);上述代码中，我们使用了 naclEncrypt() 方法对 targetString 进行加密，secretData 是添加的一些垃圾数据，用于防止敌方根据加密结果反推出被加密的数据。具体实现请见：https://paragonie.com/blog/2017/06/libsodium-what-it-why-it-matters-part-2-rsa-kem。
我们进行解密操作：
-- -------------------- ---- ------- ------ - ----------- - ---- ----------------------- ----- --------- - ------------------- ---- ----- ----- - -------------------- ---- ----- ---------- - --------------------- ----- ------------- - ----------------------- ---------- ------ ---------- ----------- ---------------------------
上述代码中，tagBuffer 和 nonce 是加密结果中的一部分数据，而 cipherText 是加密后的数据本体。在解密时，我们需要将这三个部分数据一起提供。
解密后，我们能够得到原文：
Hello, World!
结论
在本文中，我们介绍了 @plugnet/wasm-crypto 这个 npm 包在前端中的应用。它为我们提供了丰富的密码学功能，包括哈希、随机数、公钥加密等。通过使用这个包，我们能够便捷地在前端中使用更高效的 C/C++ 代码。
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