رمزنگاری
رمزنگاری (Cryptography) در نود.جی‌اس یکی از اصلی‌ترین ابزارها برای حفاظت از داده‌ها، اعتبارسنجی کاربران و تضمین امنیت ارتباطات است. در توسعه‌ی نرم‌افزارهای مدرن، داده‌های حساس مانند رمز عبور، توکن‌های احراز هویت و کلیدهای API نباید به‌صورت ساده (Plain Text) ذخیره یا منتقل شوند. نود.جی‌اس با ماژول داخلی crypto امکانات گسترده‌ای برای رمزنگاری متقارن (symmetric encryption)، نامتقارن (asymmetric encryption) و هشینگ (hashing) فراهم می‌کند.
رمزنگاری در نود.جی‌اس زمانی استفاده می‌شود که بخواهید داده‌ها را در سطح سیستم امن نگه دارید، از دسترسی غیرمجاز جلوگیری کنید یا از صحت داده‌ها مطمئن شوید. این فرآیند شامل استفاده از الگوریتم‌های پیچیده مانند AES، RSA، SHA256 و PBKDF2 است. در این آموزش، شما یاد می‌گیرید چگونه با استفاده از الگوریتم‌ها، ساختار داده‌ها، اصول شی‌گرایی و سینتکس صحیح نود.جی‌اس، سیستم رمزنگاری قابل اعتماد و بهینه ایجاد کنید.
در معماری سیستم‌های نرم‌افزاری، رمزنگاری به‌عنوان یک لایه‌ی امنیتی در سطح زیرساخت و منطق برنامه به‌کار می‌رود. درک درست از رمزنگاری در نود.جی‌اس به شما کمک می‌کند داده‌ها را نه تنها ذخیره، بلکه به‌صورت ایمن منتقل کرده و مدیریت کلیدها را به شکلی اصولی پیاده‌سازی نمایید.
مثال پایه
text// مثال پایه از رمزنگاری در نود.جی‌اس با استفاده از AES-256-CBC
const crypto = require('crypto');
// تنظیم الگوریتم، کلید و بردار اولیه (IV)
const algorithm = 'aes-256-cbc';
const key = crypto.randomBytes(32);
const iv = crypto.randomBytes(16);
// تابع رمزگذاری
function encrypt(text) {
const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv);
let encrypted = cipher.update(text, 'utf8', 'hex');
encrypted += cipher.final('hex');
return encrypted;
}
// تابع رمزگشایی
function decrypt(encryptedText) {
const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv);
let decrypted = decipher.update(encryptedText, 'hex', 'utf8');
decrypted += decipher.final('utf8');
return decrypted;
}
// اجرای تست
const message = 'رمزنگاری در نود.جی‌اس قدرتمند و انعطاف‌پذیر است.';
const encrypted = encrypt(message);
const decrypted = decrypt(encrypted);
console.log('متن اصلی:', message);
console.log('متن رمزگذاری‌شده:', encrypted);
console.log('متن رمزگشایی‌شده:', decrypted);کد بالا فرآیند رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها را با استفاده از الگوریتم متقارن AES-256-CBC نشان می‌دهد. در این نوع رمزنگاری، از یک کلید و بردار اولیه (IV) برای تبدیل متن ساده به متن رمزگذاری‌شده استفاده می‌شود. تابع crypto.randomBytes() وظیفه‌ی تولید مقادیر تصادفی ایمن برای کلید و IV را برعهده دارد که احتمال نفوذ و حملات brute-force را به‌شدت کاهش می‌دهد.
در تابع encrypt()، ابتدا یک شیء از نوع Cipher ایجاد می‌شود و داده‌ی متنی با متد update() و سپس final() به رشته‌ای رمزگذاری‌شده تبدیل می‌گردد. تابع decrypt() دقیقاً فرآیند معکوس را انجام می‌دهد تا متن رمزگذاری‌شده را دوباره به حالت اصلی بازگرداند.
در پروژه‌های واقعی نود.جی‌اس، این منطق معمولاً در لایه‌های امنیتی سرویس‌ها، ارتباطات HTTPS، یا سیستم‌های رمزگذاری فایل استفاده می‌شود. نکته‌ی مهم این است که کلید و IV باید به‌صورت امن نگهداری شوند، چراکه افشای آنها به معنی از بین رفتن کامل امنیت داده است.
این مثال علاوه بر نمایش سینتکس صحیح، درک عمیقی از ساختار داده‌ها، جریان داده در حافظه و نحوه‌ی مدیریت بافرها (Buffer) در نود.جی‌اس ارائه می‌دهد که برای برنامه‌نویسان پیشرفته حیاتی است.
مثال کاربردی
text// مثال کاربردی‌تر: هش کردن و اعتبارسنجی رمز عبور با استفاده از crypto.pbkdf2Sync
const crypto = require('crypto');
// تابع تولید هش رمز عبور
function hashPassword(password, iterations = 100000) {
const salt = crypto.randomBytes(16).toString('hex');
const hash = crypto.pbkdf2Sync(password, salt, iterations, 64, 'sha512').toString('hex');
return { salt, hash };
}
// تابع بررسی صحت رمز عبور
function verifyPassword(password, salt, hash, iterations = 100000) {
const newHash = crypto.pbkdf2Sync(password, salt, iterations, 64, 'sha512').toString('hex');
return newHash === hash;
}
// تست عملکرد
const password = 'MySecurePassword@2025';
const { salt, hash } = hashPassword(password);
console.log('Salt:', salt);
console.log('Hash:', hash);
const isValid = verifyPassword('MySecurePassword@2025', salt, hash);
console.log('رمز عبور معتبر است؟', isValid);در این مثال از تابع crypto.pbkdf2Sync() برای تولید هش رمز عبور استفاده شده است. PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2) یکی از الگوریتم‌های استاندارد رمزنگاری برای ذخیره‌سازی رمز عبور است که با تکرار زیاد عملیات هش (در اینجا ۱۰۰٬۰۰۰ بار) امنیت را بالا می‌برد.
تابع hashPassword() یک salt تصادفی ایجاد کرده و آن را همراه با رمز عبور وارد تابع PBKDF2 می‌کند تا هش تولید شود. این salt به جلوگیری از حملات تکراری (rainbow table attacks) کمک می‌کند. سپس verifyPassword() با هش مجدد رمز عبور ورودی و مقایسه‌ی آن با هش ذخیره‌شده، صحت رمز عبور را می‌سنجد.
در سیستم‌های واقعی، این الگو در ماژول‌های احراز هویت مانند JWT، OAuth و سیستم‌های مدیریت کاربران به کار می‌رود. رعایت اصول شی‌گرایی (OOP) و ساختار مناسب توابع به مقیاس‌پذیری و نگهداری بهتر کد کمک می‌کند. علاوه بر آن، توصیه می‌شود نسخه‌ی غیرهمزمان (crypto.pbkdf2) برای جلوگیری از مسدود شدن حلقه‌ی رویداد (Event Loop) استفاده شود.
📊 جدول مرجع
| نود.جی‌اس Element/Concept | Description | Usage Example |
|---|---|---|
| crypto.createCipheriv | ایجاد شیء رمزگذاری با الگوریتم و کلید مشخص | const cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', key, iv); |
| crypto.createDecipheriv | بازگشایی متن رمزگذاری‌شده | const decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-cbc', key, iv); |
| crypto.randomBytes | تولید بایت‌های تصادفی امن | const salt = crypto.randomBytes(16).toString('hex'); |
| crypto.pbkdf2Sync | ایجاد هش رمز عبور بر اساس الگوریتم PBKDF2 | crypto.pbkdf2Sync(password, salt, 100000, 64, 'sha512'); |
| AES Algorithm | الگوریتم رمزنگاری متقارن قدرتمند برای داده‌ها | const algorithm = 'aes-256-cbc'; |
| IV (Initialization Vector) | افزایش تصادفی بودن در رمزگذاری | const iv = crypto.randomBytes(16); |
در رمزنگاری نود.جی‌اس رعایت چند اصل اساسی بسیار مهم است. نخست، استفاده از الگوریتم‌های مدرن مانند AES-256 و SHA-512 برای جلوگیری از ضعف امنیتی. دوم، هرگز کلید یا salt را به‌صورت hard-coded در کد ذخیره نکنید. این داده‌ها باید در متغیرهای محیطی یا سرویس‌های مدیریت کلید مانند AWS KMS نگهداری شوند.
از اشتباهات رایج می‌توان به نادیده‌گرفتن مدیریت خطا، استفاده از الگوریتم‌های منسوخ (مانند MD5)، و ایجاد فرآیندهای رمزنگاری در حلقه‌ی اصلی (Main Thread) اشاره کرد که باعث افت عملکرد و memory leak می‌شود. برای جلوگیری از این مشکلات، از نسخه‌های غیرهمزمان APIها و الگوهای مدیریت حافظه مناسب استفاده کنید.
برای اشکال‌زدایی، ابزارهایی مانند console.trace()، node --inspect و ماژول clinic مفید هستند. در بهینه‌سازی عملکرد، کاهش تکرار غیرضروری، استفاده از Buffer به‌جای رشته‌ها، و به‌کارگیری streamها برای داده‌های بزرگ بسیار مؤثر است. در نهایت، رمزنگاری باید بخشی از طراحی کلان معماری امنیتی برنامه باشد، نه یک افزونه‌ی پسینی.
رمزنگاری در نود.جی‌اس به شما امکان می‌دهد امنیت داده‌ها را از سطح کاربر تا سرور تضمین کنید. یادگیری اصول رمزنگاری، از جمله AES، PBKDF2 و مدیریت کلید، پایه‌ی طراحی سیستم‌های امن در مقیاس بزرگ است.
در مراحل بعدی توصیه می‌شود مفاهیمی چون امضای دیجیتال (Digital Signature)، رمزنگاری نامتقارن (RSA)، و ادغام SSL/TLS در سرورهای نود.جی‌اس را بیاموزید. این دانش شما را به سمت طراحی سرویس‌های امن، APIهای رمزگذاری‌شده و سیستم‌های احراز هویت مقاوم هدایت می‌کند.
برای یادگیری بیشتر، مستندات رسمی نود.جی‌اس، راهنمای امنیتی OWASP و پروژه‌های منبع‌باز در حوزه رمزنگاری منابع ارزشمندی هستند. تمرکز بر درک عمیق الگوریتم‌ها و الگوهای طراحی امنیتی باعث می‌شود پروژه‌های شما از لحاظ عملکرد و امنیت در سطح حرفه‌ای قرار گیرند.
🧠 دانش خود را بیازمایید
دانش خود را بیازمایید
خود را با این آزمون تعاملی به چالش بکشید و ببینید موضوع را چقدر خوب درک کرده‌اید
📝 دستورالعمل‌ها
- هر سوال را با دقت بخوانید
- بهترین پاسخ را برای هر سوال انتخاب کنید
- می‌توانید آزمون را هر چند بار که می‌خواهید تکرار کنید
- پیشرفت شما در بالا نمایش داده می‌شود