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HTML5怎样用HKDF提取加密密钥_HTML5HKDF密钥提取操作【贯通】

蓮花仙者

蓮花仙者

发布时间:2026-01-14 17:47:02

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来源于php中文网

原创

HTML5 通过 Web Crypto API 手动实现 HKDF(Extract+Expand),需用 HMAC-SHA256 分两步派生密钥:先以 salt 为 key、IKM 为 message 得 PRK,再以 PRK 为 key 迭代 HMAC 生成输出;主流浏览器均支持,但旧版 Safari 对 raw 导入有限制。

html5怎样用hkdf提取加密密钥_html5hkdf密钥提取操作【贯通】

HTML5 本身不直接提供 HKDF(HMAC-based Extract-and-Expand Key Derivation Function)的原生 API,但可通过 Web Crypto API 结合 JavaScript 实现标准 HKDF 流程(提取 + 扩展),用于从共享密钥、密码或不均匀熵源中安全派生加密密钥。

确认浏览器支持 Web Crypto 和 required 算法

HKDF 并非 Web Crypto 标准接口中的独立算法名,需手动实现 Extract + Expand 两步,依赖底层支持的 hmac 和哈希算法(如 SHA-256)。主流现代浏览器(Chrome 91+、Firefox 87+、Edge 91+、Safari 16.4+)均支持 crypto.subtle.importKeycrypto.subtle.sign(用于 HMAC)及 SHA-256

  • navigator.credentialscrypto.subtle.digest 快速检测 SHA-256 是否可用
  • 若需兼容旧版 Safari,注意其对 importKey({ format: 'raw' }) 的限制,建议统一用 Uint8Array 输入

用 Web Crypto 手动实现 HKDF-Extract

HKDF 第一步是 Extract:将输入密钥材料(IKM)和可选盐(salt)通过 HMAC-HASH 生成一个固定长度的伪随机密钥(PRK)。关键点是把 salt 当作 HMAC 的 key,IKM 当作 message。

  • 将 salt 转为 Uint8Array,调用
    crypto.subtle.importKey('raw', salt, { name: 'HMAC', hash: 'SHA-256' }, false, ['sign'])
  • 将 IKM 同样转为 Uint8Array,用上一步导入的密钥执行
    crypto.subtle.sign('HMAC', hmacKey, ikm)
  • 结果即为 PRK(32 字节,对应 SHA-256),可用于后续 Expand 步骤

用 Web Crypto 手动实现 HKDF-Expand

Expand 阶段用 PRK 作为 HMAC 密钥,按块(T(1), T(2), …)迭代计算输出密钥。每块输入为前一块输出 + info + counter,counter 从 0x01 开始递增。

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  • info 参数(如 "aes-256-key")需编码Uint8Array,常与应用上下文强绑定,增强密钥隔离性
  • 每次调用
    crypto.subtle.sign('HMAC', prkKey, concat(counter, info, previousOutput))
  • 拼接各块输出并截取所需长度(如 32 字节 AES-256 密钥),避免超长导致性能浪费

封装成可复用的 hkdfDerive 函数

将上述逻辑封装为 Promise 函数,接受 IKM、salt、info、length(字节)、hash(默认 'SHA-256')参数,返回派生密钥的 CryptoKey 对象(用于 AES 加密)或 ArrayBuffer(用于自定义用途)。

  • 导出密钥时用 crypto.subtle.exportKey('raw', derivedKey) 获取原始字节
  • 若需直接用于 encrypt/decrypt,应调用 crypto.subtle.importKey('raw', bytes, { name: 'AES-GCM' }, false, ['encrypt', 'decrypt'])
  • 务必校验输入长度:salt 推荐 32 字节,IKM 应有足够熵(如来自 ECDH 共享密钥),info 不宜为空

不复杂但容易忽略:HKDF 安全性高度依赖初始熵质量与参数隔离。Web 环境中尤其注意不要用弱密码直接作 IKM,优先结合 PBKDF2 或 ECDH 输出;info 字段必须唯一标识用途,防止密钥重用。

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