基于WebAssembly的加密原语库wasm-crypto

资源摘要信息:"wasm-crypto:WebAssembly（通过AssemblyScript）一组加密原语，用于构建身份验证和密钥交换协议" 知识点一：WebAssembly技术基础 WebAssembly（简称Wasm）是一种可以在现代网络浏览器中执行的低级字节码，为网络应用提供了接近原生执行速度的能力。它的设计目标是作为代码的可移植编译目标，用于运行在Web上之外的多种环境，如服务器端、边缘计算等。Wasm通过一种高效的二进制指令格式和一个规范化的嵌入式开发环境，使得多种高级语言编写的程序能够编译并运行于浏览器中。AssemblyScript是一种可以编译为WebAssembly的高级语言，它的语法类似于TypeScript，使开发者能够使用类似JavaScript的语法编写WebAssembly模块。 知识点二：加密原语的概念 加密原语是指构建加密协议和系统的基础算法和操作，它们通常用于实现数据的机密性、完整性和身份验证等安全属性。常见的加密原语包括对称密钥加密、非对称密钥加密、散列函数、数字签名、密钥交换协议等。在密码学中，原语是构建复杂系统和协议的基础，必须经过严格的分析和验证以保证其安全性和可靠性。 知识点三：libsodium和Ed25519签名算法 libsodium是一个易于使用的加密库，它封装了常见的加密操作，并提供了简单、安全的API。Ed25519是一种基于Edwards-curve数字签名算法(EdDSA)的变体，使用了Curve25519椭圆曲线。它具有高安全性、高性能和短签名的特点，适合于多种场景下的身份验证和数据完整性保护。 知识点四：Ristretto和点验证技术 Ristretto是一种设计用于简化椭圆曲线密码学中离散对数问题的技术，它通过隐藏底层群的结构来提供额外的安全保证，而不需要改变底层实现的性能。Ristretto群操作安全且没有低阶元素，这使得它更适合用于加密协议。 知识点五：散列函数和HMAC-SHA-512 散列函数是将任意长度的数据输入映射到固定长度输出的单向函数，广泛应用于数据完整性校验、消息认证码、数字签名等场景。SHA-512是Secure Hash Algorithm 512的缩写，是一种散列算法，能够生成一个512位的散列值。HMAC（Hash-based Message Authentication Code）是一种使用散列函数构建消息认证码的方法，结合了散列函数和密钥，提供了数据的完整性和认证。 知识点六：点加法和标量乘法 在椭圆曲线密码学中，点加法和标量乘法是基本运算，用于加密和解密过程中的密钥生成和点运算。点加法指的是两个椭圆曲线上的点相加，而标量乘法是将一个点与一个标量（整数）相乘。这些操作通常要求实现的算法能够抵抗特定的攻击，如侧信道攻击。 知识点七：素数阶群和元素操作 素数阶群是一类特殊的群结构，它由素数个元素组成，这样的结构在密码学中具有重要的应用，如离散对数问题的难解性提供了加密算法的安全基础。素数阶群上的元素操作包括元素的快速编码、散列到群、元素加法、标量乘法等。 知识点八：恒定时间比较和编码 恒定时间比较和编码是为了防止侧信道攻击设计的技术，其中，恒定时间比较确保比较两个值所需的时间是固定的，不会因为输入的差异而变化，这样可以防止攻击者通过分析执行时间来推断敏感信息。恒定时间编码则确保编码输出与输入长度无关，这有助于防止信息泄露。 知识点九：Javascript和TypeScript绑定 Javascript（TypeScript）绑定是指将WebAssembly模块封装为可以通过Javascript（或TypeScript）直接调用的API。这种绑定允许开发者在Web应用中方便地使用WebAssembly模块提供的功能，包括加密原语等。 知识点十：WASM-Crypto库 WASM-Crypto是一个利用WebAssembly实现的加密库，它提供了多种加密原语的实现，旨在帮助开发者构建安全的身份验证和密钥交换协议。WASM-Crypto库目前包括libsodium兼容的签名算法、散列函数、HMAC-SHA-512、点验证和运算、素数阶群操作等。库本身可能还在开发中，并缺少完整的Javascript（TypeScript）绑定，但社区鼓励开发者贡献代码以完善该项目。