Rust加密库fernet使用指南

Fernet是一个提供简单安全对称加密功能的Rust库，支持消息认证和时间戳验证。它基于AES-128-CBC加密和HMAC-SHA256认证，确保数据的机密性和完整性。

安装方法

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
fernet = "0.2"

基本使用方法

1. 生成密钥

use fernet::Fernet;

let key = Fernet::generate_key();
println!("Generated key: {}", key);

2. 加密数据

use fernet::Fernet;

let key = Fernet::generate_key();
let fernet = Fernet::new(&key).unwrap();

let message = "This is a secret message";
let encrypted = fernet.encrypt(message.as_bytes());

println!("Encrypted: {}", encrypted);

3. 解密数据

use fernet::Fernet;

let key = "your_fernet_key_here";
let fernet = Fernet::new(key).unwrap();

let encrypted = "encrypted_token_here";
let decrypted = fernet.decrypt(encrypted).unwrap();

println!("Decrypted: {}", String::from_utf8(decrypted).unwrap());

高级功能

带TTL验证的解密

use fernet::Fernet;
use std::time::Duration;

let key = Fernet::generate_key();
let fernet = Fernet::new(&key).unwrap();

let message = "Time-sensitive message";
let encrypted = fernet.encrypt(message.as_bytes());

// 解密时验证消息是否在30秒内创建
match fernet.decrypt_with_ttl(&encrypted, Duration::from_secs(30)) {
    Ok(decrypted) => println!("Valid message: {}", String::from_utf8(decrypted).unwrap()),
    Err(e) => println!("Decryption failed: {}", e),
}

加密结构体

use fernet::Fernet;
use serde::{Serialize, Deserialize};

#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct UserData {
    id: u64,
    username: String,
    email: String,
}

let key = Fernet::generate_key();
let fernet = Fernet::new(&key).unwrap();

let user = UserData {
    id: 42,
    username: "example".to_string(),
    email: "user@example.com".to_string(),
};

// 序列化并加密
let serialized = serde_json::to_vec(&user).unwrap();
let encrypted = fernet.encrypt(&serialized);

// 解密并反序列化
let decrypted = fernet.decrypt(&encrypted).unwrap();
let user: UserData = serde_json::from_slice(&decrypted).unwrap();

println!("Decrypted user: {} ({})", user.username, user.email);

安全注意事项

1. 密钥应该安全存储，不要硬编码在代码中
2. 对于生产环境，考虑使用密钥管理系统
3. 定期轮换密钥
4. 对于非常敏感的数据，考虑使用非对称加密

Fernet提供了一种简单但安全的方式来加密数据，特别适合需要消息认证和时间敏感验证的场景。

完整示例

下面是一个完整的示例，展示了Fernet库的主要功能：

use fernet::Fernet;
use serde::{Serialize, Deserialize};
use std::time::Duration;

#[derive(Serialize, Deserialize, Debug)]
struct SecretMessage {
    sender: String,
    content: String,
    timestamp: i64,
}

fn main() {
    // 1. 生成密钥
    let key = Fernet::generate_key();
    println!("Generated key: {}", key);
    
    // 2. 创建Fernet实例
    let fernet = Fernet::new(&key).unwrap();
    
    // 3. 准备要加密的数据
    let secret = SecretMessage {
        sender: "Alice".to_string(),
        content: "Meet me at 5pm".to_string(),
        timestamp: chrono::Utc::now().timestamp(),
    };
    
    // 4. 序列化并加密数据
    let serialized = serde_json::to_vec(&secret).unwrap();
    let encrypted = fernet.encrypt(&serialized);
    println!("Encrypted message: {}", encrypted);
    
    // 5. 解密数据（无TTL验证）
    let decrypted = fernet.decrypt(&encrypted).unwrap();
    let secret: SecretMessage = serde_json::from_slice(&decrypted).unwrap();
    println!("Decrypted message: {:?}", secret);
    
    // 6. 带TTL验证的解密
    match fernet.decrypt_with_ttl(&encrypted, Duration::from_secs(30)) {
        Ok(decrypted) => {
            let secret: SecretMessage = serde_json::from_slice(&decrypted).unwrap();
            println!("Valid message: {:?}", secret);
        }
        Err(e) => println!("Message expired or invalid: {}", e),
    }
}

这个示例展示了：

1. 密钥生成
2. 结构体序列化
3. 数据加密
4. 基本解密
5. 带TTL验证的解密

要运行此示例，需要在Cargo.toml中添加以下依赖：

[dependencies]
fernet = "0.2"
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }
serde_json = "1.0"
chrono = "0.4"