Web Crypto API: คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการดำเนินการด้านการเข้ารหัส

Web Crypto API คือ JavaScript API ที่ช่วยให้นักพัฒนาสามารถดำเนินการด้านการเข้ารหัสได้โดยตรงในเบราว์เซอร์ ซึ่งเปิดโอกาสในการสร้างเว็บแอปพลิเคชันที่ปลอดภัยโดยไม่ต้องพึ่งพาการประมวลผลฝั่งเซิร์ฟเวอร์สำหรับงานที่ละเอียดอ่อน บทความนี้จะให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของ Web Crypto API โดยครอบคลุมถึงฟังก์ชันการทำงานหลัก กรณีการใช้งาน และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

บทนำสู่การเข้ารหัสในเบราว์เซอร์

ตามปกติแล้ว การดำเนินการด้านการเข้ารหัสมักจะถูกจัดการบนฝั่งเซิร์ฟเวอร์เป็นหลัก เนื่องจากข้อกังวลด้านความปลอดภัยและข้อจำกัดของ JavaScript ฝั่งไคลเอ็นต์ อย่างไรก็ตาม Web Crypto API ได้มอบวิธีการที่ปลอดภัยและเป็นมาตรฐานในการทำงานด้านการเข้ารหัสโดยตรงในเบราว์เซอร์ ซึ่งช่วยให้เกิดฟีเจอร์ใหม่ๆ มากมาย เช่น การเข้ารหัสฝั่งไคลเอ็นต์ การพิสูจน์ตัวตนที่ปลอดภัย และลายเซ็นดิจิทัล ทั้งหมดนี้โดยไม่ต้องส่งข้อมูลที่ละเอียดอ่อนไปยังเซิร์ฟเวอร์โดยไม่จำเป็น

ข้อดีที่สำคัญอย่างหนึ่งของการเข้ารหัสฝั่งไคลเอ็นต์คือการลดภาระของเซิร์ฟเวอร์ โดยการย้ายการคำนวณด้านการเข้ารหัสไปยังเบราว์เซอร์ ทำให้เซิร์ฟเวอร์สามารถมุ่งเน้นไปที่งานอื่นๆ ได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของแอปพลิเคชัน นอกจากนี้ การเข้ารหัสฝั่งไคลเอ็นต์ยังสามารถเพิ่มความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้โดยทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่ละเอียดอ่อนจะถูกเข้ารหัสก่อนที่จะออกจากอุปกรณ์ของผู้ใช้

แนวคิดหลักของ Web Crypto API

Web Crypto API มีพื้นฐานมาจากแนวคิดหลักดังต่อไปนี้:

• อัลกอริทึมการเข้ารหัส: API รองรับอัลกอริทึมการเข้ารหัสที่หลากหลาย รวมถึงการเข้ารหัสแบบสมมาตร (เช่น AES), การเข้ารหัสแบบอสมมาตร (เช่น RSA), อัลกอริทึมการแฮช (เช่น SHA-256) และอัลกอริทึมลายเซ็นดิจิทัล (เช่น ECDSA)
• คีย์: การดำเนินการด้านการเข้ารหัสมักต้องการคีย์ Web Crypto API มีกลไกสำหรับการสร้าง, นำเข้า, ส่งออก และจัดเก็บคีย์อย่างปลอดภัย คีย์อาจเป็นแบบสมมาตร (ใช้ทั้งในการเข้ารหัสและถอดรหัส) หรือแบบอสมมาตร (ประกอบด้วยคีย์สาธารณะและคีย์ส่วนตัว)
• อินเทอร์เฟซ SubtleCrypto: อินเทอร์เฟซ SubtleCrypto เป็นจุดเริ่มต้นหลักในการเข้าถึงฟังก์ชันการเข้ารหัส โดยมีเมธอดสำหรับการแฮช, การเข้ารหัส, การถอดรหัส, การลงนาม และการตรวจสอบ
• Promises: การดำเนินการด้านการเข้ารหัสทั้งหมดใน Web Crypto API เป็นแบบอะซิงโครนัสและคืนค่าเป็น promises ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่า UI ของเบราว์เซอร์จะยังคงตอบสนองได้ในขณะที่ทำงานด้านการเข้ารหัสที่อาจใช้เวลานาน

อัลกอริทึมการเข้ารหัสที่รองรับ

Web Crypto API รองรับอัลกอริทึมการเข้ารหัสที่หลากหลาย นี่คือบางส่วนที่ใช้กันมากที่สุด:

การเข้ารหัสแบบสมมาตร

• AES (Advanced Encryption Standard): อัลกอริทึมการเข้ารหัสแบบสมมาตรที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย Web Crypto API รองรับโหมด AES-CBC, AES-CTR, AES-GCM และ AES-KW

การเข้ารหัสแบบอสมมาตร

• RSA (Rivest-Shamir-Adleman): อัลกอริทึมการเข้ารหัสแบบอสมมาตรที่ได้รับความนิยม Web Crypto API รองรับรูปแบบการเติมข้อมูล RSA-OAEP และ RSA-PSS
• ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm): อัลกอริทึมลายเซ็นแบบอสมมาตรที่ใช้การเข้ารหัสแบบโค้งวงรี
• ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman): โปรโตคอลการตกลงคีย์ที่ใช้การเข้ารหัสแบบโค้งวงรี

อัลกอริทึมการแฮช

• SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit): อัลกอริทึมการแฮชที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งสร้างค่าแฮชขนาด 256 บิต
• SHA-384 (Secure Hash Algorithm 384-bit): อัลกอริทึมการแฮชที่สร้างค่าแฮชขนาด 384 บิต
• SHA-512 (Secure Hash Algorithm 512-bit): อัลกอริทึมการแฮชที่สร้างค่าแฮชขนาด 512 บิต

การดำเนินการด้านการเข้ารหัสพื้นฐาน

มาสำรวจการดำเนินการด้านการเข้ารหัสพื้นฐานบางอย่างโดยใช้ Web Crypto API พร้อมตัวอย่างโค้ดกัน

การแฮช

การแฮชคือกระบวนการแปลงข้อมูลให้เป็นสตริงของอักขระที่มีขนาดคงที่ (ค่าแฮช) การแฮชใช้สำหรับการตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูล การจัดเก็บรหัสผ่าน และการทำดัชนี

            
async function hashData(data) {
 const encoder = new TextEncoder();
 const dataBuffer = encoder.encode(data);
 const hashBuffer = await crypto.subtle.digest('SHA-256', dataBuffer);
 const hashArray = Array.from(new Uint8Array(hashBuffer));
 const hashHex = hashArray
 .map((b) => b.toString(16).padStart(2, '0'))
 .join('');
 return hashHex;
}

// Example usage:
hashData('Hello, world!')
 .then((hash) => console.log('SHA-256 Hash:', hash))
 .catch((err) => console.error('Hashing error:', err));

            

              
                Copy
              
            
          

การสร้างคีย์สมมาตร

คีย์สมมาตรใช้สำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัสด้วยคีย์เดียวกัน Web Crypto API ช่วยให้คุณสามารถสร้างคีย์สมมาตรได้โดยใช้เมธอด generateKey()

            
async function generateAESKey() {
 return await crypto.subtle.generateKey(
 {
 name: 'AES-GCM',
 length: 256,
 },
 true, // extractable
 ['encrypt', 'decrypt'] // usages
 );
}

// Example usage:
generateAESKey()
 .then((key) => {
 console.log('AES Key generated:', key);
 // Use the key for encryption/decryption
 })
 .catch((err) => console.error('Key generation error:', err));

            

              
                Copy
              
            
          

การเข้ารหัสข้อมูล

การเข้ารหัสคือกระบวนการแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่อ่านไม่ออกเพื่อปกป้องความลับของข้อมูล นี่คือตัวอย่างการเข้ารหัสข้อมูลโดยใช้ AES-GCM:

            
async function encryptData(key, data) {
 const encoder = new TextEncoder();
 const dataBuffer = encoder.encode(data);
 const iv = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(12)); // Initialization vector

 const encryptedData = await crypto.subtle.encrypt(
 {
 name: 'AES-GCM',
 iv: iv,
 },
 key,
 dataBuffer
 );

 // Combine IV and encrypted data for storage/transmission
 const combined = new Uint8Array(iv.length + encryptedData.byteLength);
 combined.set(iv, 0);
 combined.set(new Uint8Array(encryptedData), iv.length);
 return combined;
}

// Example usage (assuming you have an AES key):
generateAESKey().then(key => {
 encryptData(key, 'Sensitive data')
 .then((encrypted) => {
 console.log('Encrypted data:', encrypted);
 })
 .catch((err) => console.error('Encryption error:', err));
});

            

              
                Copy
              
            
          

การถอดรหัสข้อมูล

การถอดรหัสคือกระบวนการแปลงข้อมูลที่เข้ารหัสกลับไปเป็นรูปแบบดั้งเดิมที่สามารถอ่านได้ นี่คือตัวอย่างการถอดรหัสข้อมูลที่เข้ารหัสด้วย AES-GCM:

            
async function decryptData(key, combined) {
 const iv = combined.slice(0, 12);
 const encryptedData = combined.slice(12);

 const decryptedData = await crypto.subtle.decrypt(
 {
 name: 'AES-GCM',
 iv: iv,
 },
 key,
 encryptedData
 );

 const decoder = new TextDecoder();
 return decoder.decode(decryptedData);
}

// Example usage (assuming you have the AES key and encrypted data):
generateAESKey().then(key => {
 encryptData(key, 'Sensitive data').then(encrypted => {
 decryptData(key, encrypted)
 .then((decrypted) => {
 console.log('Decrypted data:', decrypted);
 })
 .catch((err) => console.error('Decryption error:', err));
 });
});

            

              
                Copy
              
            
          

การสร้างคีย์อสมมาตร

คีย์อสมมาตรประกอบด้วยคีย์สาธารณะและคีย์ส่วนตัว คีย์สาธารณะสามารถแชร์กับผู้อื่นได้ ในขณะที่คีย์ส่วนตัวต้องถูกเก็บเป็นความลับ Web Crypto API รองรับการสร้างคีย์อสมมาตรโดยใช้เมธอด generateKey()

            
async function generateRSAKey() {
 return await crypto.subtle.generateKey(
 {
 name: 'RSA-OAEP',
 modulusLength: 2048, // The length of the key in bits
 publicExponent: new Uint8Array([0x01, 0x00, 0x01]), // Commonly 65537
 hash: 'SHA-256',
 },
 true, // extractable
 ['encrypt', 'decrypt'] // usages
 );
}

// Example usage:
generateRSAKey()
 .then((keyPair) => {
 console.log('RSA Public Key:', keyPair.publicKey);
 console.log('RSA Private Key:', keyPair.privateKey);
 // Use the keys for encryption/decryption
 })
 .catch((err) => console.error('Key generation error:', err));

            

              
                Copy
              
            
          

การลงนามข้อมูล

ลายเซ็นดิจิทัลใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและความสมบูรณ์ของข้อมูล ผู้ส่งจะลงนามข้อมูลด้วยคีย์ส่วนตัวของตน และผู้รับจะตรวจสอบลายเซ็นด้วยคีย์สาธารณะของผู้ส่ง

            
async function signData(privateKey, data) {
 const encoder = new TextEncoder();
 const dataBuffer = encoder.encode(data);

 const signature = await crypto.subtle.sign(
 {
 name: 'RSASSA-PKCS1-v1_5',
 hash: { name: 'SHA-256' },
 },
 privateKey,
 dataBuffer
 );

 return signature;
}

// Example usage (assuming you have an RSA key pair):
generateRSAKey().then(keyPair => {
 signData(keyPair.privateKey, 'Data to sign')
 .then((signature) => {
 console.log('Signature:', signature);
 })
 .catch((err) => console.error('Signing error:', err));
});

            

              
                Copy
              
            
          

การตรวจสอบลายเซ็น

การตรวจสอบลายเซ็นดิจิทัลเป็นการยืนยันว่าข้อมูลไม่ถูกแก้ไขและถูกลงนามโดยผู้ส่งที่อ้างสิทธิ์จริง

            
async function verifySignature(publicKey, signature, data) {
 const encoder = new TextEncoder();
 const dataBuffer = encoder.encode(data);

 const isValid = await crypto.subtle.verify(
 {
 name: 'RSASSA-PKCS1-v1_5',
 hash: { name: 'SHA-256' },
 },
 publicKey,
 signature,
 dataBuffer
 );

 return isValid;
}

// Example usage (assuming you have the RSA key pair and the signature):
generateRSAKey().then(keyPair => {
 signData(keyPair.privateKey, 'Data to sign').then(signature => {
 verifySignature(keyPair.publicKey, signature, 'Data to sign')
 .then((isValid) => {
 console.log('Signature is valid:', isValid);
 })
 .catch((err) => console.error('Verification error:', err));
 });
});

            

              
                Copy
              
            
          

การจัดการคีย์

การจัดการคีย์ที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของระบบการเข้ารหัสใดๆ Web Crypto API มีกลไกสำหรับการสร้าง, นำเข้า, ส่งออก และจัดเก็บคีย์อย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตาม การจัดเก็บคีย์อย่างปลอดภัยในเบราว์เซอร์อาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย

ข้อควรพิจารณาในการจัดเก็บคีย์

• IndexedDB: ตัวเลือกหนึ่งคือการจัดเก็บคีย์ใน IndexedDB ซึ่งเป็นฐานข้อมูล NoSQL ที่ทำงานบนเบราว์เซอร์ อย่างไรก็ตาม IndexedDB ไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อการจัดเก็บคีย์ที่ปลอดภัยโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยเพิ่มเติม เช่น การเข้ารหัสคีย์ก่อนจัดเก็บ
• LocalStorage/Cookies: โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้สิ่งเหล่านี้ในการจัดเก็บคีย์เข้ารหัส เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่จำกัดและมีความเสี่ยงต่อการโจมตีแบบ Cross-Site Scripting (XSS)
• Hardware Security Modules (HSMs): ในสถานการณ์ที่ซับซ้อนขึ้น คุณสามารถใช้ส่วนขยายของเบราว์เซอร์หรือแอปพลิเคชันเนทีฟเพื่อเชื่อมต่อกับโมดูลความปลอดภัยฮาร์ดแวร์ (HSMs) สำหรับการจัดเก็บคีย์และการดำเนินการด้านการเข้ารหัสที่ปลอดภัย

การนำเข้าและส่งออกคีย์

Web Crypto API ช่วยให้คุณสามารถนำเข้าและส่งออกคีย์ในรูปแบบต่างๆ ได้ เช่น:

• JWK (JSON Web Key): รูปแบบที่ใช้ JSON สำหรับการแทนค่าคีย์เข้ารหัส
• PKCS#8: รูปแบบมาตรฐานสำหรับการจัดเก็บคีย์ส่วนตัว
• SPKI (Subject Public Key Info): รูปแบบมาตรฐานสำหรับการจัดเก็บคีย์สาธารณะ

การนำเข้าและส่งออกคีย์อาจมีประโยชน์สำหรับการถ่ายโอนคีย์ระหว่างระบบต่างๆ หรือสำหรับการสำรองคีย์

การห่อหุ้มและการแกะคีย์ (Key Wrapping and Unwrapping)

การห่อหุ้มคีย์ (Key wrapping) คือกระบวนการเข้ารหัสคีย์หนึ่งด้วยคีย์อีกอันหนึ่ง (คีย์ที่ใช้ห่อหุ้ม) ซึ่งสามารถใช้เพื่อปกป้องคีย์ในขณะที่จัดเก็บหรือส่งข้อมูล Web Crypto API รองรับการห่อหุ้มและแกะคีย์โดยใช้อัลกอริทึมเช่น AES-KW และ RSA-OAEP

กรณีการใช้งานสำหรับ Web Crypto API

Web Crypto API เปิดโอกาสความเป็นไปได้มากมายสำหรับการสร้างเว็บแอปพลิเคชันที่ปลอดภัย นี่คือกรณีการใช้งานทั่วไปบางส่วน:

• การเข้ารหัสฝั่งไคลเอ็นต์: เข้ารหัสข้อมูลที่ละเอียดอ่อนในเบราว์เซอร์ก่อนส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งสามารถป้องกันข้อมูลจากการดักฟังและการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต
• การพิสูจน์ตัวตนที่ปลอดภัย: ใช้กลไกการพิสูจน์ตัวตนที่ปลอดภัยโดยใช้ลายเซ็นดิจิทัลและโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนคีย์
• การตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูล: ใช้อัลกอริทึมการแฮชเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลที่ดาวน์โหลดจากเซิร์ฟเวอร์
• การสื่อสารที่ปลอดภัย: สร้างช่องทางการสื่อสารที่ปลอดภัยโดยใช้การเข้ารหัสและโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนคีย์
• การจัดการสิทธิ์ดิจิทัล (DRM): ใช้แผน DRM เพื่อปกป้องเนื้อหาที่มีลิขสิทธิ์
• การจัดการรหัสผ่าน: ใช้กลไกการจัดเก็บและเรียกคืนรหัสผ่านที่ปลอดภัย โดยใช้ PBKDF2 เพื่อแฮชรหัสผ่านฝั่งไคลเอ็นต์ก่อนส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์

ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย

แม้ว่า Web Crypto API จะเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสร้างเว็บแอปพลิเคชันที่ปลอดภัย แต่สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักถึงความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นและปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด:

• Cross-Site Scripting (XSS): การโจมตีแบบ XSS สามารถทำลายความปลอดภัยของแอปพลิเคชันของคุณและอนุญาตให้ผู้โจมตีขโมยข้อมูลที่ละเอียดอ่อน รวมถึงคีย์เข้ารหัส ป้องกันแอปพลิเคชันของคุณจากการโจมตี XSS โดยการกรองข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนอย่างเหมาะสมและใช้นโยบายความปลอดภัยเนื้อหา (CSPs)
• Man-in-the-Middle (MITM) Attacks: การโจมตีแบบ MITM สามารถดักจับและแก้ไขทราฟฟิกเครือข่าย ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความลับและความสมบูรณ์ของข้อมูล ป้องกันแอปพลิเคชันของคุณจากการโจมตี MITM โดยใช้ HTTPS และตรวจสอบความถูกต้องของใบรับรองเซิร์ฟเวอร์
• Side-Channel Attacks: การโจมตีแบบ Side-channel ใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่รั่วไหลระหว่างการดำเนินการด้านการเข้ารหัส เช่น ความผันผวนของเวลาหรือการใช้พลังงาน เพื่อค้นหาคีย์ลับ Web Crypto API ถูกออกแบบมาเพื่อลดการโจมตีแบบ side-channel แต่สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักถึงความเสี่ยงนี้และใช้แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานการเข้ารหัส
• การจัดการคีย์: การจัดการคีย์ที่ปลอดภัยมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของระบบการเข้ารหัสใดๆ ปกป้องคีย์ของคุณจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตและตรวจสอบให้แน่ใจว่าคีย์ถูกจัดเก็บและจัดการอย่างปลอดภัย
• การเลือกอัลกอริทึม: เลือกอัลกอริทึมการเข้ารหัสและขนาดคีย์ที่เหมาะสมกับความต้องการด้านความปลอดภัยของคุณ หลีกเลี่ยงการใช้อัลกอริทึมที่อ่อนแอหรือล้าสมัย ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยเพื่อกำหนดอัลกอริทึมที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ
• การอัปเดตเป็นประจำ: อัปเดตเบราว์เซอร์และไลบรารี JavaScript ของคุณให้เป็นเวอร์ชันล่าสุดพร้อมแพตช์ความปลอดภัยล่าสุด ช่องโหว่ในส่วนประกอบเหล่านี้อาจทำลายความปลอดภัยของแอปพลิเคชันของคุณได้

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการใช้ Web Crypto API

นี่คือแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดบางประการสำหรับการใช้ Web Crypto API:

• ใช้ HTTPS: ใช้ HTTPS เสมอเพื่อป้องกันแอปพลิเคชันของคุณจากการโจมตี MITM
• กรองข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน: กรองข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันการโจมตี XSS
• ใช้นโยบายความปลอดภัยเนื้อหา (CSPs): ใช้ CSPs เพื่อจำกัดทรัพยากรที่แอปพลิเคชันของคุณสามารถโหลดได้ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการโจมตี XSS
• เลือกอัลกอริทึมที่แข็งแกร่ง: เลือกอัลกอริทึมการเข้ารหัสและขนาดคีย์ที่แข็งแกร่งซึ่งเหมาะสมกับความต้องการด้านความปลอดภัยของคุณ
• ใช้การจัดการคีย์ที่ปลอดภัย: ใช้แนวทางการจัดการคีย์ที่ปลอดภัยเพื่อปกป้องคีย์ของคุณจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต
• อัปเดตซอฟต์แวร์ของคุณให้ทันสมัยอยู่เสมอ: อัปเดตเบราว์เซอร์และไลบรารี JavaScript ของคุณให้เป็นเวอร์ชันล่าสุดพร้อมแพตช์ความปลอดภัยล่าสุด
• ทดสอบแอปพลิเคชันของคุณอย่างละเอียด: ทดสอบแอปพลิเคชันของคุณอย่างละเอียดเพื่อระบุและแก้ไขช่องโหว่ด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น
• พิจารณาใช้ไลบรารีการเข้ารหัส: แม้ว่า Web Crypto API จะมีประสิทธิภาพ แต่การใช้ไลบรารีการเข้ารหัสที่ผ่านการตรวจสอบมาอย่างดี (เช่น TweetNaCl.js หรือ CryptoJS) สามารถให้ความปลอดภัยและความสะดวกสบายเพิ่มเติมได้ ไลบรารีเหล่านี้มักจะจัดการรายละเอียดระดับต่ำและกรณีพิเศษ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาด

ตัวอย่างการใช้งาน Web Crypto API ในชีวิตจริง

ลองพิจารณาตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงสองสามตัวอย่างที่สามารถใช้ Web Crypto API เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว:

แอปพลิเคชันส่งข้อความที่ปลอดภัย

แอปพลิเคชันส่งข้อความที่ปลอดภัยสามารถใช้ Web Crypto API เพื่อเข้ารหัสข้อความฝั่งไคลเอ็นต์ก่อนส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่ามีเพียงผู้รับที่ตั้งใจไว้เท่านั้นที่สามารถอ่านข้อความได้ แม้ว่าเซิร์ฟเวอร์จะถูกบุกรุกก็ตาม ผู้ใช้สามารถสร้างคู่คีย์ เข้ารหัสข้อความด้วยคีย์สาธารณะของผู้รับ และลงนามข้อความด้วยคีย์ส่วนตัวของตนเอง จากนั้นผู้รับจะใช้คีย์ส่วนตัวของตนเพื่อถอดรหัสข้อความและตรวจสอบลายเซ็นของผู้ส่งด้วยคีย์สาธารณะของพวกเขา

การจัดเก็บไฟล์ที่ปลอดภัย

แอปพลิเคชันจัดเก็บไฟล์ที่ปลอดภัยสามารถใช้ Web Crypto API เพื่อเข้ารหัสไฟล์ฝั่งไคลเอ็นต์ก่อนอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์ สิ่งนี้ช่วยปกป้องไฟล์จากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต แม้ว่าเซิร์ฟเวอร์จะถูกบุกรุกก็ตาม ผู้ใช้สามารถสร้างคีย์เข้ารหัส เข้ารหัสไฟล์ด้วยคีย์เหล่านี้ แล้วจัดเก็บไฟล์ที่เข้ารหัสไว้อย่างปลอดภัยพร้อมกับคีย์ (อาจมีการห่อหุ้มคีย์เพื่อเพิ่มการป้องกัน) เมื่อผู้ใช้ต้องการเข้าถึงไฟล์ แอปพลิเคชันจะดึงไฟล์ที่เข้ารหัสและคีย์ที่เกี่ยวข้องมาถอดรหัสไฟล์ฝั่งไคลเอ็นต์ แล้วจึงแสดงให้ผู้ใช้เห็น

หัวข้อขั้นสูง

นอกเหนือจากพื้นฐานแล้ว Web Crypto API ยังมีฟีเจอร์ขั้นสูงหลายอย่างสำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะทาง:

• ฟังก์ชันการสืบทอดคีย์ (Key Derivation Functions - KDFs): KDFs ใช้เพื่อสืบทอดคีย์เข้ารหัสจากรหัสผ่านหรือค่าลับอื่นๆ Web Crypto API รองรับ PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2) ซึ่งเป็น KDF ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสืบทอดคีย์จากรหัสผ่าน
• การเข้ารหัสที่ผ่านการรับรองความถูกต้อง (Authenticated Encryption): อัลกอริทึมการเข้ารหัสที่ผ่านการรับรองความถูกต้อง เช่น AES-GCM และ ChaCha20-Poly1305 ให้ทั้งความลับและความสมบูรณ์ของข้อมูล โดยจะเข้ารหัสข้อมูลและสร้างแท็กการรับรองความถูกต้องที่สามารถใช้เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลได้
• การเข้ารหัสแบบโค้งวงรี (Elliptic Curve Cryptography - ECC): ECC เป็นการเข้ารหัสแบบอสมมาตรประเภทหนึ่งที่ใช้เส้นโค้งวงรี Web Crypto API รองรับ ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) และ ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman) ซึ่งนิยมใช้สำหรับลายเซ็นดิจิทัลและการแลกเปลี่ยนคีย์

บทสรุป

Web Crypto API เป็นวิธีการที่ทรงพลังและเป็นมาตรฐานในการดำเนินการด้านการเข้ารหัสโดยตรงในเบราว์เซอร์ ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างเว็บแอปพลิเคชันที่ปลอดภัยโดยไม่ต้องพึ่งพาการประมวลผลฝั่งเซิร์ฟเวอร์สำหรับงานที่ละเอียดอ่อน ด้วยความเข้าใจในแนวคิดหลักของ Web Crypto API การปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด และการตระหนักถึงความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น คุณสามารถใช้ประโยชน์จากเครื่องมืออันทรงพลังนี้เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของเว็บแอปพลิเคชันของคุณได้ ในขณะที่เว็บแอปพลิเคชันมีความซับซ้อนมากขึ้นและจัดการข้อมูลที่ละเอียดอ่อนมากขึ้น Web Crypto API จะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการรับรองความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของเว็บ