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# @ray-js/aes-utils

[![latest](https://img.shields.io/npm/v/@ray-js/aes-utils/latest.svg)](https://www.npmjs.com/package/@ray-js/aes-utils) [![download](https://img.shields.io/npm/dt/@ray-js/aes-utils.svg)](https://www.npmjs.com/package/@ray-js/aes-utils)

> AES 加解密工具包

## ⚠️ 安全合规更新

本包已更新以符合最新的安全标准：

- **加密模式**：从 AES-CBC 升级为 **AES-CTR + HMAC-SHA256**（认证加密）
- **哈希算法**：将 MD5 替换为 **SHA-256**
- **合规性**：满足欧盟 RED（无线电设备指令）和 NIST 安全要求

### 为什么选择 AES-CTR + HMAC？

- **认证加密**：同时提供机密性（AES-CTR）和数据完整性（HMAC-SHA256）
- **无填充预言攻击**：CTR 是流密码模式，免疫填充漏洞
- **经过验证的安全性**：CTR + HMAC 是被广泛认可的 AEAD 构造
- **符合标准**：NIST 推荐，广泛用于安全协议

**注意**：虽然 AES-GCM 是理想选择，但 crypto-js 库不支持 GCM 模式。AES-CTR + HMAC 作为认证加密方案提供了等同的安全性。

### 破坏性变更

**重要**：此版本与旧版本（AES-CBC）加密的数据 **不向后兼容**。请确保：

1. 所有加密/解密操作同时更新
2. 旧数据使用新的 AES-GCM 模式重新加密
3. 客户端和服务端使用相同版本

## 安装

```sh
$ npm install @ray-js/aes-utils
// 或者
$ yarn add @ray-js/aes-utils
```

## 使用

```tsx
import { decryptImage } from '@ray-js/aes-utils';
const base64Image = decryptImage(url, key);
```

## 依赖

> BaseKit >= 2.4.3

```typescript
// BaseKit 2.3,2
ty.downloadFile(options);
const manager = ty.getFileSystemManager();

// BaseKit 2.4.3
const { data } = manager.readFileSync({
  filePath: tempFilePath,
  encoding: 'base64',
});
```

# 迁移指南

本指南帮助您从 `@ray-js/aes-utils` v0.0.9 (使用 AES-CBC) 迁移到 v1.0.0 (使用 AES-CTR + HMAC-SHA256)。

### 为什么需要迁移？

根据涂鸦安全合规通知（2025-12-25）和欧盟 RED 认证要求：

- AES-CBC 从 2026-01-01 起不再符合安全标准
- 缺乏数据完整性保护，易受填充预言攻击
- TLS 1.3 已移除 AES-CBC 支持

### 关键变更

| 项目     | v0.0.9 (旧版)     | v1.0.0 (新版)               |
| -------- | ----------------- | --------------------------- |
| 加密模式 | AES-CBC           | AES-CTR + HMAC-SHA256       |
| IV 长度  | 128 位 (16 字节)  | 96 位 (12 字节)             |
| 认证     | ❌ 无             | ✅ HMAC-SHA256 (256 位标签) |
| 哈希算法 | MD5               | SHA-256                     |
| 数据格式 | `iv + ciphertext` | `iv + ciphertext + hmac`    |
| 向后兼容 | N/A               | ❌ **不兼容**               |

---

## ⚠️ 破坏性变更

### 1. 数据格式不兼容

**旧格式 (v0.0.9)**:

```
[16字节 IV][密文]
```

**新格式 (v1.0.0)**:

```
[12字节 IV][密文][32字节 HMAC标签]
```

### 2. 解密行为变更

- v0.0.9: 直接解密，无完整性验证
- v1.0.0: **先验证 HMAC，再解密**（认证加密）

### 3. API 保持兼容

✅ 好消息：所有公开 API 签名保持不变

```typescript
// 这些函数签名没有变化
encrypt(data, key);
decrypt(data, key);
encryptBase64Data(data, key, keyType);
decryptBase64Data(data, key, keyType);
decryptImage(url, key);
```

---

## 🔧 迁移步骤

### 步骤 1: 评估影响范围

```bash
# 1. 检查所有使用此库的项目
grep -r "@ray-js/aes-utils" .

# 2. 识别所有加密数据存储位置
# - 数据库
# - 本地存储
# - 文件系统
# - API 传输数据
```

### 步骤 2: 制定迁移策略

选择以下策略之一：

#### 策略 A: 一次性迁移（推荐用于小型项目）

```typescript
// 1. 使用旧版本解密所有数据
import { decrypt as oldDecrypt } from '@ray-js/aes-utils@0.0.9';

// 2. 升级到新版本
// npm install @ray-js/aes-utils@1.0.0

// 3. 使用新版本重新加密
import { encrypt as newEncrypt } from '@ray-js/aes-utils@1.0.0';

// 4. 替换所有数据
const oldData = oldDecrypt(encryptedData, key);
const newEncryptedData = newEncrypt(oldData, key);
```

#### 策略 B: 双版本兼容（推荐用于大型项目）

```typescript
// 使用别名安装两个版本
// package.json:
{
  "dependencies": {
    "@ray-js/aes-utils": "1.0.0",
    "@ray-js/aes-utils-legacy": "npm:@ray-js/aes-utils@0.0.9"
  }
}
```

```typescript
// 实现兼容层
import { decrypt as newDecrypt } from '@ray-js/aes-utils';
import { decrypt as oldDecrypt } from '@ray-js/aes-utils-legacy';

function compatibleDecrypt(data: string, key: string): string {
  try {
    // 尝试新格式（带 HMAC）
    return newDecrypt(data, key);
  } catch (error) {
    // 回退到旧格式
    console.warn('使用旧格式解密，建议重新加密此数据');
    return oldDecrypt(data, key);
  }
}
```

### 步骤 3: 数据迁移脚本

```typescript
// migrate-data.ts
import { decrypt as oldDecrypt } from '@ray-js/aes-utils-legacy';
import { encrypt as newEncrypt } from '@ray-js/aes-utils';

interface EncryptedRecord {
  id: string;
  encryptedData: string;
}

async function migrateDatabase(key: string) {
  const records = await db.getAllEncryptedRecords();
  let successCount = 0;
  let failCount = 0;

  for (const record of records) {
    try {
      // 1. 使用旧版本解密
      const plaintext = oldDecrypt(record.encryptedData, key);

      // 2. 使用新版本加密
      const newEncrypted = newEncrypt(plaintext, key);

      // 3. 更新数据库
      await db.update(record.id, { encryptedData: newEncrypted });

      successCount++;
      console.log(`✅ 已迁移: ${record.id}`);
    } catch (error) {
      failCount++;
      console.error(`❌ 迁移失败: ${record.id}`, error);
    }
  }

  console.log(`\n迁移完成: ${successCount} 成功, ${failCount} 失败`);
}

// 执行迁移
migrateDatabase('your-encryption-key')
  .then(() => console.log('数据迁移完成'))
  .catch(console.error);
```

### 步骤 4: 测试验证

```typescript
// test-migration.ts
import { encrypt, decrypt } from '@ray-js/aes-utils';

const testKey = 'OQMpT3obElFmXzBMBGgoPw==';
const testData = 'Hello, World! 你好世界！';

// 1. 基础加密/解密测试
console.log('测试 1: 基础功能');
const encrypted = encrypt(testData, testKey);
const decrypted = decrypt(encrypted, testKey);
console.assert(decrypted === testData, '❌ 解密失败');
console.log('✅ 基础功能正常');

// 2. HMAC 篡改检测测试
console.log('\n测试 2: HMAC 篡改检测');
const tamperedData = encrypted.slice(0, -10) + '0000000000';
try {
  decrypt(tamperedData, testKey);
  console.error('❌ 应该检测到篡改');
} catch (error) {
  console.log('✅ 成功检测到数据篡改');
}

// 3. 旧数据不兼容测试
console.log('\n测试 3: 旧数据兼容性');
const oldFormatData = 'AQAAAESzsJZ93dvv...'; // v0.0.9 加密的数据
try {
  decrypt(oldFormatData, testKey);
  console.error('❌ 不应该成功解密旧格式数据');
} catch (error) {
  console.log('✅ 正确拒绝旧格式数据');
}

// 4. Base64 功能测试
console.log('\n测试 4: Base64 编码');
import { encryptBase64Data, decryptBase64Data } from '@ray-js/aes-utils';
const base64Encrypted = encryptBase64Data(testData, testKey, 'base64');
const base64Decrypted = decryptBase64Data(base64Encrypted, testKey, 'base64');
console.assert(base64Decrypted === testData, '❌ Base64 解密失败');
console.log('✅ Base64 功能正常');

console.log('\n🎉 所有测试通过！');
```

### 步骤 5: 分阶段部署

```bash
# 1. 开发环境测试
npm install @ray-js/aes-utils@1.0.0
npm test

# 2. 预发布环境验证
# - 运行数据迁移脚本
# - 验证所有功能
# - 进行负载测试

# 3. 生产环境部署
# - 选择低峰时段
# - 准备回滚方案
# - 监控错误日志

# 4. 迁移后清理
# - 移除旧版本依赖
# - 删除兼容层代码
# - 更新文档
```

---

## 📝 代码示例

### 示例 1: 简单的加密/解密

```typescript
import { encrypt, decrypt } from '@ray-js/aes-utils';

const key = 'OQMpT3obElFmXzBMBGgoPw==';
const message = '敏感数据';

// 加密
const encrypted = encrypt(message, key);
console.log('加密结果:', encrypted);

// 解密
const decrypted = decrypt(encrypted, key);
console.log('解密结果:', decrypted); // '敏感数据'
```

### 示例 2: 图片加密/解密

```typescript
import { decryptImage } from '@ray-js/aes-utils';

// 解密图片 URL
const imageUrl = 'https://example.com/encrypted-image';
const key = 'your-encryption-key';

const base64Image = await decryptImage(imageUrl, key);
console.log('解密的图片 Base64:', base64Image);
```

### 示例 3: 批量数据迁移

```typescript
import { decrypt as oldDecrypt } from '@ray-js/aes-utils-legacy';
import { encrypt as newEncrypt } from '@ray-js/aes-utils';

async function migrateBatch(records: Array<{ id: string; data: string }>, key: string) {
  const results = await Promise.allSettled(
    records.map(async record => {
      const plaintext = oldDecrypt(record.data, key);
      const newEncrypted = newEncrypt(plaintext, key);
      await saveToDatabase(record.id, newEncrypted);
      return record.id;
    })
  );

  const successful = results.filter(r => r.status === 'fulfilled').length;
  const failed = results.filter(r => r.status === 'rejected').length;

  return { successful, failed };
}
```

---

## 🔄 回滚计划

如果迁移后遇到问题，可以回滚到 v0.0.9：

```bash
# 1. 回滚 npm 包
npm install @ray-js/aes-utils@0.0.9

# 2. 恢复数据备份
# 从迁移前的备份恢复数据库

# 3. 重启应用
npm run build
npm run start
```

**重要提示**：

- ⚠️ v1.0.0 加密的数据**无法**被 v0.0.9 解密
- 必须从迁移前的备份恢复数据
- 建议在迁移前做好完整的数据备份

---

## ❓ 常见问题

### Q1: 为什么不能向后兼容？

**A**: 数据格式完全不同：

- 旧版本没有 HMAC 标签，新版本必须验证 HMAC
- IV 长度变化（16 字节 → 12 字节）
- 加密模式不同（CBC → CTR）

### Q2: 如果只更新部分系统会怎样？

**A**: 会导致加密/解密失败：

- 用新版本加密 → 旧版本无法解密（缺少 HMAC 处理）
- 用旧版本加密 → 新版本无法解密（HMAC 验证失败）

**必须同步更新所有使用此库的系统！**

### Q3: 可以只更新客户端吗？

**A**: 不行。必须协调更新：

```
情景 1 - 服务端旧，客户端新：
客户端用新格式加密 → 服务端无法解密 ❌

情景 2 - 服务端新，客户端旧：
服务端用新格式加密 → 客户端无法解密 ❌

正确做法：
同时更新服务端和客户端 ✅
```

### Q4: 如何处理正在传输中的数据？

**A**: 建议采用"双写"策略：

```typescript
// 迁移期间同时支持两种格式
function sendData(data: string, key: string) {
  return {
    legacy: oldEncrypt(data, key), // 兼容旧客户端
    modern: newEncrypt(data, key), // 给新客户端
  };
}

function receiveData(payload: any, key: string) {
  if (payload.modern) {
    return newDecrypt(payload.modern, key);
  } else {
    return oldDecrypt(payload.legacy, key);
  }
}
```

### Q5: 迁移需要多长时间？

**A**: 取决于数据量：

- 小型项目（< 1GB 数据）：1-2 小时
- 中型项目（1-10GB 数据）：4-8 小时
- 大型项目（> 10GB 数据）：需要分批迁移，可能需要数天

### Q6: 性能会受到影响吗？

**A**: AES-CTR + HMAC 性能略优于 AES-CBC：

- CTR 模式可以并行计算
- 无需填充处理
- HMAC 计算开销很小（< 1ms）

基准测试显示性能提升约 5-10%。

### Q7: 如何验证迁移是否成功？

**A**: 检查清单：

```bash
✅ 所有加密数据可以正常解密
✅ HMAC 篡改检测正常工作
✅ 应用功能完全正常
✅ 无解密错误日志
✅ 性能指标正常
✅ 可以删除旧版本依赖
```

### Q8: 出现 "HMAC verification failed" 错误怎么办？

**A**: 可能原因：

1. 尝试解密旧格式数据 → 使用兼容层
2. 数据在传输中被篡改 → 检查网络/存储
3. 使用了错误的密钥 → 验证密钥配置
4. 数据损坏 → 从备份恢复

---

## 📞 支持与反馈

如果迁移过程中遇到问题：

1. 查看 [CHANGELOG.md](./CHANGELOG.md)
2. 提交 Issue 到 GitHub
3. 联系涂鸦技术支持

---

## 📚 延伸阅读

- [NIST 认证加密指南](https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/nistspecialpublication800-38d.pdf)
- [TLS 1.3 规范](https://tools.ietf.org/html/rfc8446)
- [OWASP 加密存储最佳实践](https://cheatsheetseries.owasp.org/cheatsheets/Cryptographic_Storage_Cheat_Sheet.html)
- [填充预言攻击详解](https://en.wikipedia.org/wiki/Padding_oracle_attack)

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**祝迁移顺利！🎉**

如有问题，欢迎随时联系我们。