crypto 库
概述
参考：
crypto 标准库中主要有 cipher、rand、aes、rsa、x509、等等用于密码学加密的子包。
- cipher 包实现了标准的的 Block cipher、Stream cipher，可以围绕低级分组密码实现进行包装
- rand 包 # 顾名思义，用来生成随机数的
- aes 包 # 实现了 AES 加密
- rsa 包 # 实现
PKCS #1和 RFC 8017中指定的 RSA 加密 - x509 包 # 实现了 X.509 标准的一个子集
AES包
依赖 cipher 包，需要实例化一个 Block cipher，然后使用这个 cipher.Block 下的方法进行加密/解密。
由于国际组织不推荐使用 ECB 的方式，所以该库没有实现 ECB 模式的方法，需要自己手动写函数。
RSA 包
rsa 库大体分为 加密/解密 与 签名/验签 这两大类。
- rsa.EncryptOAEP() 等 # 加密方法
- rsa.DecryptOAEP() 等 # 解密方法
- rsa.SignPKCS1v15() 等 # 签名方法
- rsa.VerifyPKCS1v15() 等 # 验签方法
生成密钥
可以通过 rsa.GenerateKey() 函数来生成一个密钥对。私钥的类型为 *rsa.PrivateKey，其中公钥在该私钥当中，类型是 *rsa.PublicKey。示例如下
// RSA 是公钥和私钥两个组成一组的密钥对
type RSA struct {
rsaPrivateKey *rsa.PrivateKey
rsaPublicKey *rsa.PublicKey
}
// NewRSA 生成密钥对
func NewRSA() *RSA {
// 随机生成一个给定大小的 RSA 密钥对。可以使用 crypto 包中的 rand.Reader 来随机。
privateKey, _ := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
// 从私钥中，获取公钥
publicKey := privateKey.PublicKey
return &RSA{
rsaPrivateKey: privateKey,
rsaPublicKey: &publicKey,
}
}
加密与解密
// RSAEncrypt 使用 RSA 算法，加密指定明文
func (r *RSA) RSAEncrypt(plaintext []byte) []byte {
// 使用公钥加密 plaintext(明文，也就是准备加密的消息)。并返回 ciphertext(密文)
// 其中 []byte("DesistDaydream") 是加密中的标签，解密时标签需与加密时的标签相同，否则解密失败
ciphertext, err := rsa.EncryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, r.rsaPublicKey, plaintext, []byte("DesistDaydream"))
if err != nil {
panic(err)
}
return ciphertext
}
// RSADecrypt 使用 RSA 算法，解密指定密文
func (r *RSA) RSADecrypt(ciphertext []byte) []byte {
// 使用私钥解密 ciphertext(密文，也就是加过密的消息)。并返回 plaintext(明文)
// 其中 []byte("DesistDaydream") 是加密中的标签，解密时标签需与加密时的标签相同，否则解密失败
plaintext, err := rsa.DecryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, r.rsaPrivateKey, ciphertext, []byte("DesistDaydream"))
if err != nil {
panic(err)
}
return plaintext
}
签名与验签
// RSASign RSA 签名
func (r *RSA) RSASign(plaintext []byte) []byte {
// 只有小消息可以直接签名； 因此，对消息的哈希进行签名，而不能对消息本身进行签名。
// 这要求哈希函数必须具有抗冲突性。 SHA-256是编写本文时(2016年)应使用的最低强度的哈希函数。
hashed := sha256.Sum256(plaintext)
// 使用私钥签名，必须要将明文hash后才可以签名，当验证时，同样需要对明文进行hash运算。签名于验签并不用于加密消息或消息传递，仅仅作为验证传递消息方的真实性。
signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, r.rsaPrivateKey, crypto.SHA256, hashed[:])
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Error from signing: %s\n", err)
return nil
}
fmt.Printf("Signature: %x\n", signature)
return signature
}
// RSAVerify RSA 验签
func (r *RSA) RSAVerify(plaintext []byte, signature []byte) bool {
// 与签名一样，只可以对 hash 后的消息进行验证。
hashed := sha256.Sum256(plaintext)
// 使用公钥、已签名的信息，验证签名的真实性
err := rsa.VerifyPKCS1v15(r.rsaPublicKey, crypto.SHA256, hashed[:], signature)
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Error from verification: %s\n", err)
return false
}
return true
}
RSA 示例
main.go
package main
import "fmt"
func main() {
// 生成rsa的密钥对, 并且保存到磁盘文件中
r := NewRSA(4096)
// 该消息有两个作用：
// 1. 使用公钥加密的的信息
// 2. 验证签名时所用的消息。当该消息用于签名时，通常还需要将该消息，以及用私钥签名后的消息一起发送给对方。以便对方可以根据该消息验证签名的有效性。
messages := []byte("你好 DesistDaydream！...这是一串待加密的字符串，如果你能看到，那么说明功能实现了！")
// 使用公钥加密，私钥解密
encryptedMessages := r.RSAEncrypt(messages)
decryptedMessages := r.RSADecrypt(encryptedMessages)
fmt.Printf("解密后的字符串为：%v\n", string(decryptedMessages))
// 使用私钥签名，公钥验签
// 注意，验证签名需要使用签名时发送的消息作为对比，只有消息一致，才算验证通过
signature := r.RSASign(messages)
if r.RSAVerify(messages, signature) {
fmt.Println("验证成功")
}
}
rsa_key_handler.go
package main
import (
"crypto"
"crypto/rand"
"crypto/sha256"
"fmt"
"os"
"crypto/rsa"
)
// RSA 是公钥和私钥两个组成一组的密钥对
type RSA struct {
rsaPrivateKey *rsa.PrivateKey
rsaPublicKey *rsa.PublicKey
}
// NewRSA 生成密钥对
func NewRSA(bits int) *RSA {
// 随机生成一个给定大小的 RSA 密钥对。可以使用 crypto 包中的 rand.Reader 来随机。
privateKey, _ := rsa.GenerateKey(rand.Reader, bits)
// 从私钥中，获取公钥
publicKey := privateKey.PublicKey
return &RSA{
rsaPrivateKey: privateKey,
rsaPublicKey: &publicKey,
}
}
// RSAEncrypt 使用 RSA 算法，加密指定明文
func (r *RSA) RSAEncrypt(plaintext []byte) []byte {
// 使用公钥加密 plaintext(明文，也就是准备加密的消息)。并返回 ciphertext(密文)
// 其中 []byte("DesistDaydream") 是加密中的标签，解密时标签需与加密时的标签相同，否则解密失败
ciphertext, err := rsa.EncryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, r.rsaPublicKey, plaintext, []byte("DesistDaydream"))
if err != nil {
panic(err)
}
return ciphertext
}
// RSADecrypt 使用 RSA 算法，解密指定密文
func (r *RSA) RSADecrypt(ciphertext []byte) []byte {
// 使用私钥解密 ciphertext(密文，也就是加过密的消息)。并返回 plaintext(明文)
// 其中 []byte("DesistDaydream") 是加密中的标签，解密时标签需与加密时的标签相同，否则解密失败
plaintext, err := rsa.DecryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, r.rsaPrivateKey, ciphertext, []byte("DesistDaydream"))
if err != nil {
panic(err)
}
return plaintext
}
// RSASign RSA 签名
func (r *RSA) RSASign(plaintext []byte) []byte {
// 只有小消息可以直接签名； 因此，对消息的哈希进行签名，而不能对消息本身进行签名。
// 这要求哈希函数必须具有抗冲突性。 SHA-256是编写本文时(2016年)应使用的最低强度的哈希函数。
hashed := sha256.Sum256(plaintext)
// 使用私钥签名，必须要将明文hash后才可以签名，当验证时，同样需要对明文进行hash运算。签名于验签并不用于加密消息或消息传递，仅仅作为验证传递消息方的真实性。
signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, r.rsaPrivateKey, crypto.SHA256, hashed[:])
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Error from signing: %s\n", err)
return nil
}
fmt.Printf("Signature: %x\n", signature)
return signature
}
// RSAVerify RSA 验签
func (r *RSA) RSAVerify(plaintext []byte, signature []byte) bool {
// 与签名一样，只可以对 hash 后的消息进行验证。
hashed := sha256.Sum256(plaintext)
// 使用公钥、已签名的信息，验证签名的真实性
err := rsa.VerifyPKCS1v15(r.rsaPublicKey, crypto.SHA256, hashed[:], signature)
if err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "Error from verification: %s\n", err)
return false
}
return true
}
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