2023-12-06发表2023-12-06更新crypto8 分钟读完 (大约1224个字)

Web中的文件sha256校验

SHA-256（Secure Hash Algorithm 256-bit）验证文件完整性有多个优点

数据完整性验证： SHA-256 是一种加密哈希函数，它生成一个 256 位（32 字节）的哈希值，该值在理论上是唯一的。通过比较文件的 SHA-256 哈希值，用户可以验证文件是否在传输或存储过程中发生了任何更改。如果文件的 SHA-256 哈希值匹配预期的哈希值，那么文件的完整性就可以被确认。
不可逆性：哈希函数是不可逆的，这意味着从哈希值无法推导出原始数据。因此，即使哈希值是公开可见的，也无法通过哈希值还原出原始文件内容。这提供了额外的安全性，因为攻击者无法通过逆向工程哈希值来生成伪造的文件。
唯一性： SHA-256 的输出是一个 256 位的哈希值，这个值的空间极其庞大，几乎可以保证不同的文件将生成不同的哈希值。这增加了哈希冲突的难度，使得两个不同的文件生成相同的 SHA-256 哈希值的可能性非常低。
广泛的应用： SHA-256 是许多安全协议和算法的基础，包括 TLS/SSL、PGP、SSH 等。
快速计算： SHA-256 是一种相对快速的哈希算法，它可以在短时间内计算出大文件的哈希值。
标准化： SHA-256 是由 National Institute of Standards and Technology(NIST)标准化的哈希算法之一，这意味着它已经被广泛接受，并且是许多安全协议和应用程序中的标准。

如何在 Web 中使用 SHA-256

通过 Web Crypto API，我们可以在浏览器中使用 SHA-256 算法。Web Crypto API 是一个 JavaScript API，它提供了加密和解密数据的功能。它提供了一组用于执行加密操作的接口，包括哈希函数、对称加密、非对称加密、消息认证码、数字签名等。

Web Crypto API 的 SubtleCrypto 接口提供了许多底层加密函数。

方法	描述
decrypt()	用于解密加密数据。
deriveBits()	用于从一个基本密钥派生比特序列（数组）。
deriveKey()	用于从主密钥派生密钥。
digest()	生成给定数据的摘要。摘要是从一些可变长的输入生成的短且具有固定长度的值。密码摘要应表现出抗冲突性，这意味着很难构造出具有相同摘要值的两个不同的输入。
encrypt()	用于加密数据。
exportKey()	用于导出密钥。
generateKey()	用于生成新的密钥（用于对称加密算法）或密钥对（用于非对称加密算法）。
importKey()	用于导入密钥：也就是说，它以外部可移植格式的密钥作为输入，并给出对应的、可用于 Web Crypto API 的 CryptoKey 对象。
sign()	用于生成数字签名。
unwrapKey()	“解开密钥的包装”。这意味着它将一个已导出且加密（也被称为“包装”）的密钥作为输入。它会解密这个密钥然后导入它，返回一个可用于 Web Crypto API 的 CryptoKey 对象。
verify()	用于验证数字签名。
wrapKey()	用于“包装”（wrap）密钥。这一味着它以外部可移植的格式导出密钥，然后对其进行加密。包装密钥有助于在不受信任的环境中保护它，例如在未受保护的数据存储，或在未受保护的网络上进行传输。

使用 Web Crypto API 计算文件的 SHA-256 哈希值

async function calculateSHA256ByChunks(file: File, chunkSize: number = 1024 * 1024): Promise<string> {
  const hashArray = new Uint8Array(await crypto.subtle.digest("SHA-256", new Uint8Array(0)));

  return new Promise<string>((resolve, reject) => {
    const fileReader = new FileReader();
    let offset = 0;

    fileReader.onload = async function () {
      const chunkBuffer = fileReader.result as ArrayBuffer;

      // 指定算法为 SHA-256
      await crypto.subtle.digest("SHA-256", chunkBuffer).then(async function (chunkHashBuffer) {
        // 将每个块的哈希更新到总的哈希中
        const newHashArray = new Uint8Array(hashArray.length + chunkHashBuffer.byteLength);
        newHashArray.set(hashArray, 0);
        newHashArray.set(new Uint8Array(chunkHashBuffer), hashArray.length);

        // 使用 subarray 确保不越界
        hashArray.set(newHashArray.subarray(0, hashArray.length));

        // 继续读取下一个块
        offset += chunkSize;
        if (offset < file.size) {
          readChunk();
        } else {
          // 完成后将总的哈希值返回
          const hashHex = Array.from(hashArray)
            .map((byte) => byte.toString(16).padStart(2, "0"))
            .join("");
          resolve(hashHex);
        }
      });
    };

    fileReader.onerror = function (event) {
      reject(event.target?.error);
    };

    function readChunk() {
      const chunk = file.slice(offset, offset + chunkSize);
      fileReader.readAsArrayBuffer(chunk);
    }

    readChunk();
  });
}