Go加密解密算法總結
作者：guyan0319
加密解密在實際開發中應用比較廣泛，常用加解密分為：“對稱式”、“非對稱式”和”數字簽名“。以下介紹golang語言主要的加密解密算法實現。
前言
加密解密在實際開發中應用比較廣泛，常用加解密分為：“對稱式”、“非對稱式”和”數字簽名“。
對稱式：對稱加密(也叫私鑰加密)指加密和解密使用相同密鑰的加密算法。具體算法主要有DES算法，3DES算法，TDEA算法，Blowfish算法，RC5算法，IDEA算法。
非對稱加密(公鑰加密)：指加密和解密使用不同密鑰的加密算法，也稱為公私鑰加密。具體算法主要有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（橢圓曲線加密算法）。
數字簽名：數字簽名是非對稱密鑰加密技術與數字摘要技術的應用。主要算法有md5、hmac、sha1等。
以下介紹golang語言主要的加密解密算法實現。
md5
MD5信息摘要算法是一種被廣泛使用的密碼散列函數，可以產生出一個128位（16進制，32個字符）的散列值（hash value），用于確保信息傳輸完整一致。
- func GetMd5String(s string) string {
- h := md5.New()
- h.Write([]byte(s))
- return hex.EncodeToString(h.Sum(nil))
- }
hmac
HMAC是密鑰相關的哈希運算消息認證碼（Hash-based Message Authentication Code）的縮寫，
它通過一個標準算法，在計算哈希的過程中，把key混入計算過程中。
和我們自定義的加salt算法不同，Hmac算法針對所有哈希算法都通用，無論是MD5還是SHA-1。采用Hmac替代我們自己的salt算法，可以使程序算法更標準化，也更安全。
示例
- //key隨意設置 data 要加密數據
- func Hmac(key, data string) string {
- hash:= hmac.New(md5.New, []byte(key)) // 創建對應的md5哈希加密算法
- hash.Write([]byte(data))
- return hex.EncodeToString(hash.Sum([]byte("")))
- }
- func HmacSha256(key, data string) string {
- hash:= hmac.New(sha256.New, []byte(key)) //創建對應的sha256哈希加密算法
- hash.Write([]byte(data))
- return hex.EncodeToString(hash.Sum([]byte("")))
- }
sha1
SHA-1可以生成一個被稱為消息摘要的160位（20字節）散列值，散列值通常的呈現形式為40個十六進制數。
- func Sha1(data string) string {
- sha1 := sha1.New()
- sha1.Write([]byte(data))
- return hex.EncodeToString(sha1.Sum([]byte("")))
- }
AES
密碼學中的高級加密標準（Advanced Encryption Standard，AES），又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府采用的一種區塊加密標準。這個標準用來替代原先的DES（Data Encryption Standard），已經被多方分析且廣為全世界所使用。AES中常見的有三種解決方案，分別為AES-128、AES-192和AES-256。如果采用真正的128位加密技術甚至256位加密技術，蠻力攻擊要取得成功需要耗費相當長的時間。
AES 有五種加密模式：
- 電碼本模式（Electronic Codebook Book (ECB)）、
- 密碼分組鏈接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）、
- 計算器模式（Counter (CTR)）、
- 密碼反饋模式（Cipher FeedBack (CFB)）
- 輸出反饋模式（Output FeedBack (OFB)）
ECB模式
出于安全考慮，golang默認并不支持ECB模式。
- package main
- import (
- "crypto/aes"
- "fmt"
- )
- func AESEncrypt(src []byte, key []byte) (encrypted []byte) {
- cipher, _ := aes.NewCipher(generateKey(key))
- length := (len(src) + aes.BlockSize) / aes.BlockSize
- plain := make([]byte, length*aes.BlockSize)
- copy(plain, src)
- pad := byte(len(plain) - len(src))
- for i := len(src); i < len(plain); i++ {
- plain[i] = pad
- }
- encrypted = make([]byte, len(plain))
- // 分組分塊加密
- for bs, be := 0, cipher.BlockSize(); bs <= len(src); bs, be = bs+cipher.BlockSize(), be+cipher.BlockSize() {
- cipher.Encrypt(encrypted[bs:be], plain[bs:be])
- }
- return encrypted
- }
- func AESDecrypt(encrypted []byte, key []byte) (decrypted []byte) {
- cipher, _ := aes.NewCipher(generateKey(key))
- decrypted = make([]byte, len(encrypted))
- //
- for bs, be := 0, cipher.BlockSize(); bs < len(encrypted); bs, be = bs+cipher.BlockSize(), be+cipher.BlockSize() {
- cipher.Decrypt(decrypted[bs:be], encrypted[bs:be])
- }
- trim := 0
- if len(decrypted) > 0 {
- trim = len(decrypted) - int(decrypted[len(decrypted)-1])
- }
- return decrypted[:trim]
- }
- func generateKey(key []byte) (genKey []byte) {
- genKey = make([]byte, 16)
- copy(genKey, key)
- for i := 16; i < len(key); {
- for j := 0; j < 16 && i < len(key); j, i = j+1, i+1 {
- genKey[j] ^= key[i]
- }
- }
- return genKey
- }
- func main() {
- source:="hello world"
- fmt.Println("原字符：",source)
- //16byte密鑰
- key:="1443flfsaWfdas"
- encryptCode:=AESEncrypt([]byte(source),[]byte(key))
- fmt.Println("密文：",string(encryptCode))
- decryptCode:=AESDecrypt(encryptCode,[]byte(key))
- fmt.Println("解密：",string(decryptCode))
- }
CBC模式
- package main
- import(
- "bytes"
- "crypto/aes"
- "fmt"
- "crypto/cipher"
- "encoding/base64"
- )
- func main() {
- orig := "hello world"
- key := "0123456789012345"
- fmt.Println("原文：", orig)
- encryptCode := AesEncrypt(orig, key)
- fmt.Println("密文：" , encryptCode)
- decryptCode := AesDecrypt(encryptCode, key)
- fmt.Println("解密結果：", decryptCode)
- }
- func AesEncrypt(orig string, key string) string {
- // 轉成字節數組
- origData := []byte(orig)
- k := []byte(key)
- // 分組秘鑰
- // NewCipher該函數限制了輸入k的長度必須為16, 24或者32
- block, _ := aes.NewCipher(k)
- // 獲取秘鑰塊的長度
- blockSize := block.BlockSize()
- // 補全碼
- origData = PKCS7Padding(origData, blockSize)
- // 加密模式
- blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, k[:blockSize])
- // 創建數組
- cryted := make([]byte, len(origData))
- // 加密
- blockMode.CryptBlocks(cryted, origData)
- return base64.StdEncoding.EncodeToString(cryted)
- }
- func AesDecrypt(cryted string, key string) string {
- // 轉成字節數組
- crytedByte, _ := base64.StdEncoding.DecodeString(cryted)
- k := []byte(key)
- // 分組秘鑰
- block, _ := aes.NewCipher(k)
- // 獲取秘鑰塊的長度
- blockSize := block.BlockSize()
- // 加密模式
- blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, k[:blockSize])
- // 創建數組
- orig := make([]byte, len(crytedByte))
- // 解密
- blockMode.CryptBlocks(orig, crytedByte)
- // 去補全碼
- orig = PKCS7UnPadding(orig)
- return string(orig)
- }
- //補碼
- //AES加密數據塊分組長度必須為128bit(byte[16])，密鑰長度可以是128bit(byte[16])、192bit(byte[24])、256bit(byte[32])中的任意一個。
- func PKCS7Padding(ciphertext []byte, blocksize int) []byte {
- padding := blocksize - len(ciphertext)%blocksize
- padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
- return append(ciphertext, padtext...)
- }
- //去碼
- func PKCS7UnPadding(origData []byte) []byte {
- length := len(origData)
- unpadding := int(origData[length-1])
- return origData[:(length - unpadding)]
- }
CRT模式
- package main
- import (
- "bytes"
- "crypto/aes"
- "crypto/cipher"
- "fmt"
- )
- //加密
- func aesCtrCrypt(plainText []byte, key []byte) ([]byte, error) {
- //1. 創建cipher.Block接口
- block, err := aes.NewCipher(key)
- if err != nil {
- return nil, err
- }
- //2. 創建分組模式，在crypto/cipher包中
- iv := bytes.Repeat([]byte("1"), block.BlockSize())
- stream := cipher.NewCTR(block, iv)
- //3. 加密
- dst := make([]byte, len(plainText))
- stream.XORKeyStream(dst, plainText)
- return dst, nil
- }
- func main() {
- source:="hello world"
- fmt.Println("原字符：",source)
- key:="1443flfsaWfdasds"
- encryptCode,_:=aesCtrCrypt([]byte(source),[]byte(key))
- fmt.Println("密文：",string(encryptCode))
- decryptCode,_:=aesCtrCrypt(encryptCode,[]byte(key))
- fmt.Println("解密：",string(decryptCode))
- }
- CFB模式
- package main
- import (
- "crypto/aes"
- "crypto/cipher"
- "crypto/rand"
- "encoding/hex"
- "fmt"
- "io"
- )
- func AesEncryptCFB(origData []byte, key []byte) (encrypted []byte) {
- block, err := aes.NewCipher(key)
- if err != nil {
- //panic(err)
- }
- encrypted = make([]byte, aes.BlockSize+len(origData))
- iv := encrypted[:aes.BlockSize]
- if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {
- //panic(err)
- }
- stream := cipher.NewCFBEncrypter(block, iv)
- stream.XORKeyStream(encrypted[aes.BlockSize:], origData)
- return encrypted
- }
- func AesDecryptCFB(encrypted []byte, key []byte) (decrypted []byte) {
- block, _ := aes.NewCipher(key)
- if len(encrypted) < aes.BlockSize {
- panic("ciphertext too short")
- }
- iv := encrypted[:aes.BlockSize]
- encryptedencrypted = encrypted[aes.BlockSize:]
- stream := cipher.NewCFBDecrypter(block, iv)
- stream.XORKeyStream(encrypted, encrypted)
- return encrypted
- }
- func main() {
- source:="hello world"
- fmt.Println("原字符：",source)
- key:="ABCDEFGHIJKLMNO1"//16位
- encryptCode:=AesEncryptCFB([]byte(source),[]byte(key))
- fmt.Println("密文：",hex.EncodeToString(encryptCode))
- decryptCode:=AesDecryptCFB(encryptCode,[]byte(key))
- fmt.Println("解密：",string(decryptCode))
- }
OFB模式
- package main
- import (
- "bytes"
- "crypto/aes"
- "crypto/cipher"
- "crypto/rand"
- "encoding/hex"
- "fmt"
- "io"
- )
- func aesEncryptOFB( data[]byte,key []byte) ([]byte, error) {
- data = PKCS7Padding(data, aes.BlockSize)
- block, _ := aes.NewCipher([]byte(key))
- out := make([]byte, aes.BlockSize + len(data))
- iv := out[:aes.BlockSize]
- if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {
- return nil, err
- }
- stream := cipher.NewOFB(block, iv)
- stream.XORKeyStream(out[aes.BlockSize:], data)
- return out, nil
- }
- func aesDecryptOFB( data[]byte,key []byte) ([]byte, error) {
- block, _ := aes.NewCipher([]byte(key))
- iv := data[:aes.BlockSize]
- datadata = data[aes.BlockSize:]
- if len(data) % aes.BlockSize != 0 {
- return nil, fmt.Errorf("data is not a multiple of the block size")
- }
- out := make([]byte, len(data))
- mode := cipher.NewOFB(block, iv)
- mode.XORKeyStream(out, data)
- out= PKCS7UnPadding(out)
- return out, nil
- }
- //補碼
- //AES加密數據塊分組長度必須為128bit(byte[16])，密鑰長度可以是128bit(byte[16])、192bit(byte[24])、256bit(byte[32])中的任意一個。
- func PKCS7Padding(ciphertext []byte, blocksize int) []byte {
- padding := blocksize - len(ciphertext)%blocksize
- padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
- return append(ciphertext, padtext...)
- }
- //去碼
- func PKCS7UnPadding(origData []byte) []byte {
- length := len(origData)
- unpadding := int(origData[length-1])
- return origData[:(length - unpadding)]
- }
- func main() {
- source:="hello world"
- fmt.Println("原字符：",source)
- key:="1111111111111111"//16位 32位均可
- encryptCode,_:=aesEncryptOFB([]byte(source),[]byte(key))
- fmt.Println("密文：",hex.EncodeToString(encryptCode))
- decryptCode,_:=aesDecryptOFB(encryptCode,[]byte(key))
- fmt.Println("解密：",string(decryptCode))
- }
RSA加密
首先使用openssl生成公私鑰
- package main
- import (
- "crypto/rand"
- "crypto/rsa"
- "crypto/x509"
- "encoding/base64"
- "encoding/pem"
- "errors"
- "fmt"
- )
- // 私鑰生成
- //openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
- var privateKey = []byte(`
- -----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
- MIICWwIBAAKBgQDcGsUIIAINHfRTdMmgGwLrjzfMNSrtgIf4EGsNaYwmC1GjF/bM
- h0Mcm10oLhNrKNYCTTQVGGIxuc5heKd1gOzb7bdTnCDPPZ7oV7p1B9Pud+6zPaco
- qDz2M24vHFWYY2FbIIJh8fHhKcfXNXOLovdVBE7Zy682X1+R1lRK8D+vmQIDAQAB
- AoGAeWAZvz1HZExca5k/hpbeqV+0+VtobMgwMs96+U53BpO/VRzl8Cu3CpNyb7HY
- 64L9YQ+J5QgpPhqkgIO0dMu/0RIXsmhvr2gcxmKObcqT3JQ6S4rjHTln49I2sYTz
- 7JEH4TcplKjSjHyq5MhHfA+CV2/AB2BO6G8limu7SheXuvECQQDwOpZrZDeTOOBk
- z1vercawd+J9ll/FZYttnrWYTI1sSF1sNfZ7dUXPyYPQFZ0LQ1bhZGmWBZ6a6wd9
- R+PKlmJvAkEA6o32c/WEXxW2zeh18sOO4wqUiBYq3L3hFObhcsUAY8jfykQefW8q
- yPuuL02jLIajFWd0itjvIrzWnVmoUuXydwJAXGLrvllIVkIlah+lATprkypH3Gyc
- YFnxCTNkOzIVoXMjGp6WMFylgIfLPZdSUiaPnxby1FNM7987fh7Lp/m12QJAK9iL
- 2JNtwkSR3p305oOuAz0oFORn8MnB+KFMRaMT9pNHWk0vke0lB1sc7ZTKyvkEJW0o
- eQgic9DvIYzwDUcU8wJAIkKROzuzLi9AvLnLUrSdI6998lmeYO9x7pwZPukz3era
- zncjRK3pbVkv0KrKfczuJiRlZ7dUzVO0b6QJr8TRAA==
- -----END RSA PRIVATE KEY-----
- `)
- //openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem
- var publicKey = []byte(`
- -----BEGIN PUBLIC KEY-----
- MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDcGsUIIAINHfRTdMmgGwLrjzfM
- NSrtgIf4EGsNaYwmC1GjF/bMh0Mcm10oLhNrKNYCTTQVGGIxuc5heKd1gOzb7bdT
- nCDPPZ7oV7p1B9Pud+6zPacoqDz2M24vHFWYY2FbIIJh8fHhKcfXNXOLovdVBE7Z
- y682X1+R1lRK8D+vmQIDAQAB
- -----END PUBLIC KEY-----
- `)
- // 加密
- func RsaEncrypt(origData []byte) ([]byte, error) {
- //解密pem格式的公鑰
- block, _ := pem.Decode(publicKey)
- if block == nil {
- return nil, errors.New("public key error")
- }
- // 解析公鑰
- pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
- if err != nil {
- return nil, err
- }
- // 類型斷言
- pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey)
- //加密
- return rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub, origData)
- }
- // 解密
- func RsaDecrypt(ciphertext []byte) ([]byte, error) {
- //解密
- block, _ := pem.Decode(privateKey)
- if block == nil {
- return nil, errors.New("private key error!")
- }
- //解析PKCS1格式的私鑰
- priv, err := x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)
- if err != nil {
- return nil, err
- }
- // 解密
- return rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, priv, ciphertext)
- }
- func main() {
- data, _ := RsaEncrypt([]byte("hello world"))
- fmt.Println(base64.StdEncoding.EncodeToString(data))
- origData, _ := RsaDecrypt(data)
- fmt.Println(string(origData))
- }
責任編輯：龐桂玉
來源：
segmentfault
