Go语言常用加密算法和加密技术全面解析！

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在现代计算机领域，安全性非常重要，而加密技术是保证计算机信息系统安全性的重要措施之一。为了满足这个需求，Go语言提供了丰富的加密算法和加密技术，本文将为大家详细解析Go语言中常用的加密算法和加密技术。

一、对称加密算法

对称加密算法是加密和解密使用相同的密钥的一种加密方式。常用的对称加密算法有DES、3DES、AES等。Go语言中的crypto包中提供了多种对称加密算法。

以下是一个示例，使用AES加密算法加密字符串，然后再进行解密：

`go

package main

import (

"crypto/aes"

"crypto/cipher"

"fmt"

)

func AesEncrypt(plainText, key byte) (byte, error) {

block, err := aes.NewCipher(key)

if err != nil {

return nil, err

}

iv := byte("1234567890123456")

plainText = pkcs5Padding(plainText, block.BlockSize())

blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)

cipherText := make(byte, len(plainText))

blockMode.CryptBlocks(cipherText, plainText)

return cipherText, nil

}

func AesDecrypt(cipherText, key byte) (byte, error) {

block, err := aes.NewCipher(key)

if err != nil {

return nil, err

}

iv := byte("1234567890123456")

blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, iv)

plainText := make(byte, len(cipherText))

blockMode.CryptBlocks(plainText, cipherText)

plainText = pkcs5UnPadding(plainText)

return plainText, nil

}

func pkcs5Padding(cipherText byte, blockSize int) byte {

padding := blockSize - len(cipherText)%blockSize

padText := bytes.Repeat(byte{byte(padding)}, padding)

return append(cipherText, padText...)

}

func pkcs5UnPadding(plainText byte) byte {

length := len(plainText)

unPadding := int(plainText)

return plainText

}

func main() {

plainText := byte("Hello World")

key := byte("12345678901234567890123456789012")

cipherText, err := AesEncrypt(plainText, key)

if err != nil {

fmt.Println(err)

return

}

fmt.Printf("Cipher Text: %x\n", cipherText)

plainTextResult, err := AesDecrypt(cipherText, key)

if err != nil {

fmt.Println(err)

return

}

fmt.Printf("Plain Text: %s\n", plainTextResult)

}

二、非对称加密算法非对称加密算法也称为公钥加密算法，加密和解密使用不同的密钥。常用的非对称加密算法有RSA、ECC等。Go语言中的crypto包中也提供了多种非对称加密算法。以下是一个示例，使用RSA加密算法加密字符串，然后再进行解密：`gopackage mainimport ( "crypto/rand" "crypto/rsa" "crypto/x509" "encoding/pem" "fmt")func RsaEncrypt(plainText byte, publicKey byte) (byte, error) { block, _ := pem.Decode(publicKey) if block == nil { return nil, fmt.Errorf("public key pem decode failed") } pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes) if err != nil { return nil, err } pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey) cipherText, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub, plainText) if err != nil { return nil, err } return cipherText, nil}func RsaDecrypt(cipherText byte, privateKey byte) (byte, error) { block, _ := pem.Decode(privateKey) if block == nil { return nil, fmt.Errorf("private key pem decode failed") } pri, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes) if err != nil { return nil, err } priKey := pri.(*rsa.PrivateKey) plainText, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, priKey, cipherText) if err != nil { return nil, err } return plainText, nil}func main() { plainText := byte("Hello World") publicKey, privateKey := GenerateRsaKeyPair(2048) cipherText, err := RsaEncrypt(plainText, publicKey) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Printf("Cipher Text: %x\n", cipherText) plainTextResult, err := RsaDecrypt(cipherText, privateKey) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Printf("Plain Text: %s\n", plainTextResult)}func GenerateRsaKeyPair(bitsize int) (byte, byte) { priKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, bitsize) if err != nil { return nil, nil } priDER := x509.MarshalPKCS1PrivateKey(priKey) priPEM := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{ Type: "RSA PRIVATE KEY", Bytes: priDER, }) publicKey := priKey.PublicKey pubDER, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(&publicKey) if err != nil { return nil, nil } pubPEM := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{ Type: "PUBLIC KEY", Bytes: pubDER, }) return pubPEM, priPEM}

三、哈希算法

哈希算法将任意长度的消息压缩到固定长度的摘要中。常用的哈希算法有SHA-1、SHA-256、MD5等。Go语言中的crypto包中也提供了多种哈希算法。

以下是一个示例，使用SHA-256算法计算字符串的哈希值：

`go

package main

import (

"crypto/sha256"

"fmt"

)

func ComputeSha256Hash(data byte) byte {

h := sha256.New()

h.Write(data)

return h.Sum(nil)

}

func main() {

data := byte("Hello World")

hash := ComputeSha256Hash(data)

fmt.Printf("SHA-256 Hash: %x\n", hash)

}

四、数字签名数字签名是一种基于公钥密码学的技术，用来保证消息的完整性、真实性和不可否认性。常用的数字签名算法有RSA、ECC等。Go语言中的crypto包中也提供了多种数字签名算法。以下是一个示例，使用RSA算法对数据进行数字签名，然后再进行验证：`gopackage mainimport ( "crypto/rand" "crypto/rsa" "crypto/sha256" "crypto/x509" "encoding/pem" "fmt")func RsaSign(data byte, privateKey byte) (byte, error) { block, _ := pem.Decode(privateKey) if block == nil { return nil, fmt.Errorf("private key pem decode failed") } pri, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes) if err != nil { return nil, err } priKey := pri.(*rsa.PrivateKey) h := sha256.New() h.Write(data) hash := h.Sum(nil) signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, priKey, crypto.SHA256, hash) if err != nil { return nil, err } return signature, nil}func RsaVerify(data, signature, publicKey byte) (bool, error) { block, _ := pem.Decode(publicKey) if block == nil { return false, fmt.Errorf("public key pem decode failed") } pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes) if err != nil { return false, err } pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey) h := sha256.New() h.Write(data) hash := h.Sum(nil) err = rsa.VerifyPKCS1v15(pub, crypto.SHA256, hash, signature) if err != nil { return false, err } return true, nil}func main() { data := byte("Hello World") publicKey, privateKey := GenerateRsaKeyPair(2048) signature, err := RsaSign(data, privateKey) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Printf("Signature: %x\n", signature) ok, err := RsaVerify(data, signature, publicKey) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Printf("Verify Result: %t\n", ok)}

总结：

上述代码示例了Go语言中常用的加密算法和加密技术，包括对称加密算法、非对称加密算法、哈希算法和数字签名。这些技术在实际应用中非常有用，能够帮助开发人员保证系统的安全性。

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