對稱式加密的特性為加密和解密時使用相同的密鑰，常見的對稱式加密算法有：AES、3DES、IDEA、TwoFish、RC系列等等
而DES與BlowFish目前因安全性已不建議採用。
而下面展示一個對稱式加密最基本的原理，假設我們要用以下密鑰 11110011 將密文 Test 加密：
密文: Test
密鑰: 11110011
我們先把密文轉換為ACSII 二進位
function textToBinary(string) {
return string.split('').map(function (char) {
return '0' + char.charCodeAt(0).toString(2);
})
}
textToBinary("Test");
// ["01010100", "01100101", "01110011", "01110100"]上面每個陣列對應一個英文字母，我們把每個陣列元素與密鑰分別做 XOR 運算(註1):
function XOR(a, b) {
if(a.length !== b.length) {
console.log("要求兩者二進位數字長度相同");
return
}
let num = (parseInt(a, 2) ^ parseInt(b, 2)).toString(2);
if(num.length !== a.length) { // 因前面為0會被省略，所以要手動補0
let padLength = a.length - num.length;
num = "0".repeat(padLength) + num;
};
return num
}
let key_ = "11110011"; // 密鑰
// 加密
(["01010100", "01100101", "01110011", "01110100"]).map(d => XOR(d, key_)); // 使用密鑰對每個元素做XOR
//加密後結果: ["10100111", "10010110", "10000000", "10000111"]然後進行解密
//解密 (等於是把加密後的結果在與KEY做一次XOR)
(["10100111", "10010110", "10000000", "10000111"]).map(d => XOR(d, key_));
//解密後結果 ["01010100", "01100101", "01110011", "01110100"]
// 最後轉為字串
(["01010100", "01100101", "01110011", "01110100"]).map(d => String.fromCharCode(parseInt(d, 2))).join('');
// 得到字串:Test對稱式加密可以使用Stream Ciphers或是Block Ciphers將明文預先進行分段後再進行演算法加密來提高安全性，以及對於不同加密需求時可以使用不同模式 ( 例如當明文長度大於 AES 的 128 bits 限制時，可以用區塊加密將其切割 )。
可以在Node.js使用 crypto.getCiphers() 來查看可用之加密方法。
Stream Ciphers ( 資料流加密 ) 並不會將明文切分為區段，而是一次加密一個資料流的位元或是位元組。常見的作法是將 較短的加密鑰匙延展成為無限長、近似亂碼的一長串金鑰串流 ( keystream )，再將金鑰串流和原始資料 （ plaintext ）經過XOR運算後，產生密文資料 （ cipher text ）。
Stream Ciphers 被用在視訊串流或行動通訊等領域。使用Stream Cipher 之加密演算法例如： A5/1、RC4
由於它可以用硬體來實作，在以前CPU運作速度不夠快的時代比較流行。
1.金鑰長度無法和串流明文一樣長
2.金鑰產生金鑰串流
3.金鑰串流不能重複
Block Ciphers ( 區段加密 ) 會將明文分成數個n個字元或位元的區段，並且對每一個區段資料使用相同的演算法和密鑰加密。
一開始會把明文先拆開成區塊，然後第一個區塊先進行加密演算法後得到密文，之後這個密文再繼續跟後續區塊做計算。
假設M為明文，其將分割成M1、M2… Mn區段， 然後K為密鑰，其可表示為 : E(M,K)=E(M1,K).E(M2,K)…..E(Mn,K)
較適合對已知加密檔案內容的檔案進行加密。
以下先介紹比較早期發展的四種區塊加密方式：ECB、CBC、CFB和OFB
最簡單的加密模式即為（Electronic codebook，ECB）模式。需要加密的訊息按照設定的大小被分為數個區塊，並對每個區塊進行獨立加密。但缺點在於同樣的明文區塊會被加密成相同的密文區塊，並且重複使用同一把金鑰，因此並不推薦用於現代的加密協定中。
https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation
過程主要為
將要加密的明文 ( plaintext ) 分為多個區塊，並用同一支金鑰進行加密的動作。
全名為Cipher-block chaining，為區塊加密中最常用的模式，在CBC模式中，每個明文區塊先與前一個密文區塊進行XOR後，再進行加密，也就是將前一個區塊加密後的結果作為加密第二個區塊的輸入。在這種方法中，每個密文塊都依賴於它前面的所有明文區塊。並且，其會要求輸入一個初始向量，該初始向量會先跟第一個明文區塊做XOR。
主要缺點在於加密過程是依序進行的，無法同時進行，所以速度較慢，並且加密訊息必須被填充到區塊大小的整數倍，但其解密是可以並行運算的。
其加密過程如下圖
https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation
1. 初始向量 IV (註2) 與 Plaintext 做 XOR 之後再和金鑰進行演算法加密
2. 然後第上一步驟的結果與下一個區塊的 Plaintext 做 XOR 之後再和金鑰進行演算法加密
3. 重複上一步驟直到所有內容加密完成
類似剛才提到的CBC模式，前一部分的明文改變將會影響到接下來加密出的密文，其將區塊加密變為可自行同步的串流加密法，如果部分的cipher text在傳輸過程遺失，也不會導致所有原始訊息遺失，仍然可以繼續解密出剩下的訊息，且訊息無需進行填充到一定長度，
其加密過程如下圖
[https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation](https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation#Cipher_Feedback_%28CFB\)
過程大致如下
1. IV 直接加入金鑰並進行演算法加密
2. 將第一步驟的結果與 plain text 進行 XOR 的運算
3. 將第二個步驟所產生的結果作為下一回合的輸入
4. 重複上一步驟直到所有內容加密完成全名為（Output feedback， OFB）可以將區塊加密變成同步的串流加密法。IV與Key產生出block cipher encryption後與明文進行XOR，得到密文。與其它串流加密法一樣，密文中一個 bit 的翻轉會使明文中同樣位置的bit 也產生翻轉。這種特性使得許多錯誤校正碼，例如奇偶校驗位，在加密前計算與加密後進行校驗均可得出正確結果。
由於XOR操作的對稱性，加密和解密操作是完全相同的：
https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation
1. IV 直接加入金鑰並進行演算法加密
2. 將第一步驟的結果與 plain text 進行 XOR 的運算
3. 將第一步驟所產生的結果作為下一回合的輸入
4. 重複上一步驟直到所有內容加密完成
稱為Counter mode，CTR模式也稱為計數器模式，每個區塊對應一個累加的計數器，通過計數器來生成加密密鑰串流，計數器可以是任意保證長時間不產生重複輸出的函數。下圖的Nonce加上Counter當做一個改變的數值，Nonce和前面幾種模式的IV類似，每次加密都需要隨機生成。而計數器Counter是累加的。CTR模式特點是每組加密都是獨立的，不依賴前一組，所以可以進行並行計算。
在計數器模式下，我們先對一個累加的計數器進行加密，再用加密後的bits序列與明文分組進行 XOR 得到密文。
https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation
另外有兩種區塊加密法與CTR相關
1. GCM: GCM中的G就是指GMAC，C就是指上述的CTR。
2. CCM: CCM為CMAC認證算法結合CTR。
而四種方式的比較與選擇可參考：https://stackoverflow.com/a/1220869
主要包含
crypto.createCipher()
crypto.createCipheriv()
其中createCipher是輸入密碼，而createCipheriv需輸入key與iv值
例如cbc等需要iv的也可以用createCipher並輸入密碼，因為它會自動衍生出iv與key參考下面程式
https://gist.github.com/bnoordhuis/2de2766d3d3a47ebe41aaaec7e8b14df
( 兩兩數值相同為否，而數值不同時為真 ): 例如1 xor 1為 0 ， 1 xor 0 為 1
F(false)亦代表0，T(true)亦代表1
至於為何要使用XOR在對稱式加密，不使用AND或OR，可參考:https://stackoverflow.com/a/24731845
通常是一個亂數，讓攻擊者難以對同一把金鑰產生的密文進行破解，會加入區塊加密中一起進行加密運算。