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Go語言如何實(shí)現(xiàn)RSA加密解密

RSA是一種非對(duì)稱加密算法，它的名字是由它的三位開發(fā)者，即RonRivest、AdiShamir和LeonardAdleman 的姓氏的首字母組成的（Rivest-Shamir-Adleman ），可用于數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名。

用于數(shù)據(jù)加密時(shí)，消息發(fā)送方利用對(duì)方的公鑰進(jìn)行加密，消息接受方收到密文時(shí)使用自己的私鑰進(jìn)行解密。

實(shí)現(xiàn)代碼如下：

import (
	"crypto/rsa"
	"crypto/rand"
	"crypto/x509"
	"os"
	"encoding/pem"
	"fmt"
)
//生成RSA私鑰和公鑰，保存到文件中
func GenerateRSAKey(bits int){
	//GenerateKey函數(shù)使用隨機(jī)數(shù)據(jù)生成器random生成一對(duì)具有指定字位數(shù)的RSA密鑰
	//Reader是一個(gè)全局、共享的密碼用強(qiáng)隨機(jī)數(shù)生成器
	privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, bits)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	//保存私鑰
	//通過x509標(biāo)準(zhǔn)將得到的ras私鑰序列化為ASN.1 的 DER編碼字符串
	X509PrivateKey := x509.MarshalPKCS1PrivateKey(privateKey)
	//使用pem格式對(duì)x509輸出的內(nèi)容進(jìn)行編碼
	//創(chuàng)建文件保存私鑰
	privateFile, err := os.Create("private.pem")
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	defer privateFile.Close()
	//構(gòu)建一個(gè)pem.Block結(jié)構(gòu)體對(duì)象
	privateBlock:= pem.Block{Type: "RSA Private Key",Bytes:X509PrivateKey}
	//將數(shù)據(jù)保存到文件
	pem.Encode(privateFile,privateBlock)
	//保存公鑰
	//獲取公鑰的數(shù)據(jù)
	publicKey:=privateKey.PublicKey
	//X509對(duì)公鑰編碼
	X509PublicKey,err:=x509.MarshalPKIXPublicKey(publicKey)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	//pem格式編碼
	//創(chuàng)建用于保存公鑰的文件
	publicFile, err := os.Create("public.pem")
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	defer publicFile.Close()
	//創(chuàng)建一個(gè)pem.Block結(jié)構(gòu)體對(duì)象
	publicBlock:= pem.Block{Type: "RSA Public Key",Bytes:X509PublicKey}
	//保存到文件
	pem.Encode(publicFile,publicBlock)
}
//RSA加密
func RSA_Encrypt(plainText []byte,path string)[]byte{
	//打開文件
	file,err:=os.Open(path)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	//讀取文件的內(nèi)容
	info, _ := file.Stat()
	buf:=make([]byte,info.Size())
	file.Read(buf)
	//pem解碼
	block, _ := pem.Decode(buf)
	//x509解碼
	publicKeyInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	//類型斷言
	publicKey:=publicKeyInterface.(*rsa.PublicKey)
	//對(duì)明文進(jìn)行加密
	cipherText, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, publicKey, plainText)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	//返回密文
	return cipherText
}
//RSA解密
func RSA_Decrypt(cipherText []byte,path string) []byte{
	//打開文件
	file,err:=os.Open(path)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	//獲取文件內(nèi)容
	info, _ := file.Stat()
	buf:=make([]byte,info.Size())
	file.Read(buf)
	//pem解碼
	block, _ := pem.Decode(buf)
	//X509解碼
	privateKey, err := x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)
	if err!=nil{
		panic(err)
	}
	//對(duì)密文進(jìn)行解密
	plainText,_:=rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader,privateKey,cipherText)
	//返回明文
	return plainText
}

測(cè)試代碼如下：

func main(){
 //生成密鑰對(duì)，保存到文件
 GenerateRSAKey(2048)
 message:=[]byte("hello world")
 //加密
 cipherText:=RSA_Encrypt(message,"public.pem")
 fmt.Println("加密后為：",string(cipherText))
 //解密
 plainText := RSA_Decrypt(cipherText, "private.pem")
 fmt.Println("解密后為：",string(plainText))
}

測(cè)試結(jié)果如下：

補(bǔ)充：golang中關(guān)于RSA加密、解密、簽名、驗(yàn)簽的總結(jié)

golang中關(guān)于RSA的加密、解密、簽名、驗(yàn)簽的使用主要在于使用x509及rsa package下相關(guān)的方法。

gocrypt是本人對(duì)一般常用的加/解密、簽名/驗(yàn)簽、hash的封裝庫(kù)，歡迎大家使用。

以下總結(jié)相關(guān)的各種變化類型：

1.秘鑰、加密/簽名字符串加密的格式

目前主要見到有hex及base64

（1）hex

針對(duì)hex的加解密

hex.DecodeString(s string)//解密
hex.EncodeToString(src []byte) string//加密

（2）base64

base64.StdEncoding.DecodeString(s string) ([]byte, error)//解密
base64.StdEncoding.EncodeToString(src []byte) string//加密

2.私鑰的格式

解析私鑰的方式如下：

（1）PKCS1

x509.ParsePKCS1PrivateKey(der []byte) (key interface{}, err error)

（2）PKCS8

x509.ParsePKCS8PrivateKey(der []byte) (key interface{}, err error)

3.采用的數(shù)字簽名算法SHA

以下為RSA sign的不同說明：

（1）SHA1

    hash := sha1.New()
 hash.Write([]byte(originalData))
 encryptedData, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, prvKey, crypto.SHA1, hash.Sum(nil))

（2）SHA256

    hash := sha256.New()
 hash.Write([]byte(originalData))
 encryptedData, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, prvKey, crypto.SHA256, hash.Sum(nil))

4.RSA使用類型

主要有加密/解密、簽名/驗(yàn)簽4種方式，且加密/解密與簽名/驗(yàn)簽均是一個(gè)相反的過程。兩對(duì)是根據(jù)對(duì)公鑰及私鑰的使用劃分的。

加密/解密是采用公鑰加密，私鑰解密。

簽名/驗(yàn)簽是采用私鑰簽名，公鑰驗(yàn)簽。

（1）加密

rsa.EncryptPKCS1v15(rand io.Reader, pub *PublicKey, msg []byte) ([]byte, error)

（2）解密

rsa.DecryptPKCS1v15(rand io.Reader, priv *PrivateKey, ciphertext []byte) ([]byte, error)

（3）簽名

rsa.SignPKCS1v15(rand io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, hashed []byte) ([]byte, error)

（4）驗(yàn)簽

rsa.VerifyPKCS1v15(pub *PublicKey, hash crypto.Hash, hashed []byte, sig []byte) error

5.具體的使用示例

（1）加密：采用sha1算法加密后轉(zhuǎn)base64格式
func RsaEncryptWithSha1Base64(originalData,publicKey string)(string,error){
   key, _ := base64.StdEncoding.DecodeString(publicKey)
   pubKey, _ := x509.ParsePKIXPublicKey(key)
   encryptedData,err:=rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pubKey.(*rsa.PublicKey), []byte(originalData))
   return base64.StdEncoding.EncodeToString(encryptedData),err
}
（2）解密：對(duì)采用sha1算法加密后轉(zhuǎn)base64格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密（私鑰PKCS1格式）
func RsaDecryptWithSha1Base64(encryptedData,privateKey string)(string,error){
   encryptedDecodeBytes,err:=base64.StdEncoding.DecodeString(encryptedData)
   if err!=nil {
      return "",err
   }
   key,_:=base64.StdEncoding.DecodeString(privateKey)
   prvKey,_:=x509.ParsePKCS1PrivateKey(key)
   originalData,err:=rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader,prvKey,encryptedDecodeBytes)
   return string(originalData),err
}
（3）簽名：采用sha1算法進(jìn)行簽名并輸出為hex格式（私鑰PKCS8格式）
func RsaSignWithSha1Hex(data string, prvKey string) (string, error) {
   keyByts, err := hex.DecodeString(prvKey)
   if err != nil {
      fmt.Println(err)
      return "", err
   }
   privateKey, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(keyByts)
   if err != nil {
      fmt.Println("ParsePKCS8PrivateKey err", err)
      return "", err
   }
   h := sha1.New()
   h.Write([]byte([]byte(data)))
   hash := h.Sum(nil)
   signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, privateKey.(*rsa.PrivateKey), crypto.SHA1, hash[:])
   if err != nil {
      fmt.Printf("Error from signing: %s\n", err)
      return "", err
   }
   out := hex.EncodeToString(signature)
   return out, nil
}
（4）驗(yàn)簽：對(duì)采用sha1算法進(jìn)行簽名后轉(zhuǎn)base64格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)簽
func RsaVerySignWithSha1Base64(originalData, signData, pubKey string) error{
   sign, err := base64.StdEncoding.DecodeString(signData)
   if err != nil {
      return err
   }
   public, _ := base64.StdEncoding.DecodeString(pubKey)
   pub, err := x509.ParsePKIXPublicKey(public)
   if err != nil {
      return err
   }
   hash := sha1.New()
   hash.Write([]byte(originalData))
   return rsa.VerifyPKCS1v15(pub.(*rsa.PublicKey), crypto.SHA1, hash.Sum(nil), sign)
}

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。

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標(biāo)簽：衡水黃山仙桃湖南蘭州銅川崇左湘潭

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