golang中幾種加密方式的處理

原因

在與第三方平臺進行接入的時候，一般會存在一些簽名或者加密的處理，在進行開發的時候，由於語言的
不一樣，須要按照規範進行相應處理。

DES加解密

DES：https://en.wikipedia.org/wiki/Data_Encryption_Standard

golang中的標準庫crypto/des中有DES的實現，可是golang庫的描述比較簡單，若是不熟悉DES的加密規則，是不容易
進行相應代碼編寫的，與第三方進行不一樣語言之間的加密與解密時，也容易混淆，出現錯誤。

DES區分爲CBC和EBC加密模式，而且有不一樣的填充方式。

CBC（等）：https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation
Padding：https://en.wikipedia.org/wiki/Padding_(cryptography)

注意 PKCS#5 padding is identical to PKCS#7 padding

因此對不一樣的平臺與語言進行DES加解密對接時，須要知道對方的是採用何種加密模式以及何種填充方式：

• Windows 默認是CBC模式，CryptSetKeyParam函數，openssl 函數名中直接代表

• Java 中若是Cipher.getInstance()中不填寫，默認是DES/ECB/PKCS5Padding

• C# 中默認是CBC模式，PKCS7Padding(PKCS5Padding)

golang默認提供的是CBC模式，因此對於ECB模式，須要本身編寫代碼

PKCS5Padding與PKCS5Unpadding

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(origData []byte) []byte {
        length := len(origData)
        unpadding := int(origData[length-1])
        return origData[:(length - unpadding)]
    }

ECB加密模式

block, err := des.NewCipher(key)
        if err != nil {
            ...
        }
        bs := block.BlockSize()
        src = PKCS5Padding(src, bs)
        if len(src)%bs != 0 {
            ....
        }
        out := make([]byte, len(src))
        dst := out
        for len(src) > 0 {
            block.Encrypt(dst, src[:bs])
            src = src[bs:]
            dst = dst[bs:]
        }
        ...
    }

ECB下的解密

block, err := des.NewCipher(key)
    if err != nil {
        ...
    }

    out := make([]byte, len(src))
    dst := out
    bs := block.BlockSize()
    if len(src)%bs != 0 {
        ...
    }

    for len(src) > 0 {
        block.Decrypt(dst, src[:bs])
        src = src[bs:]
        dst = dst[bs:]
    }
    out = PKCS5UnPadding(out)

RSA加解密

與其餘語言默認有更高級的封裝不一樣，golang中須要依據不一樣的概念，本身組合進行封裝處理，爲此，須要先理解幾個不一樣的概念。

PEM: https://en.wikipedia.org/wiki/Privacy-enhanced_Electronic_Mail，一般是以.pem結尾的文件，在密鑰存儲和X.509證書體系中使用比較多，下面是一個X509證書下的PEM格式:

-----BEGIN CERTIFICATE-----
    base64
-----END CERTIFICATE-----

PKCS：https://en.wikipedia.org/wiki/PKCS，這是一個龐大的體系，不一樣的密鑰採用不一樣的pkcs文件格式。如私鑰採用pkcs8。

X.509：https://en.wikipedia.org/wiki/X.509，這是一個公鑰管理基礎（public key infrastructure, pki)，在IETF中一般對應PKIX。

說明：

使用 openssl（如openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024)生成的pem文件，就是符合PEM格式的，以-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----開頭，-----END RSA PRIVATE KEY-----結尾。

也能夠轉換爲pkcs8:

openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt

注意，雖然數據格式pkcs8格式，可是-outform也代表了，文件格式仍舊是符合PEM格式的，只是兩個PEM文件是存在差別的。

清楚了上面幾種概念與格式以後，編寫golang對應的公鑰與私鑰加解密方式，就相對容易一些，首先是將pem文件解碼，而後進行對應的密碼解碼爲golang支持的結構體，再進行相應的處理。

如對於私鑰，能夠進行以下操做進行簽名：

block, _ := pem.Decode([]byte(key))
    if block == nil {       // 失敗狀況
        ....
    }

    private, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
    if err != nil {
        ...
    }

    h := crypto.Hash.New(crypto.SHA1)
    h.Write(data)
    hashed := h.Sum(nil)

    // 進行rsa加密簽名
    signedData, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, private.(*rsa.PrivateKey), crypto.SHA1, hashed)
    ...

經過私鑰進行解密，代碼格式以下；

block, _ := pem.Decode([]byte(key))
    if block == nil {       // 失敗狀況
        ....
    }

    private, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
    if err != nil {
        ...
    }

    v, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, private, data)
    ...

對於公鑰對數據進行加密：

block, _ := pem.Decode([]byte(key))
    if block == nil {       // 失敗狀況
        ....
    }

    pub, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
    if err != nil {
        ...
    }

    encryptedData, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub.(*rsa.PublicKey), data)
    ...

小結

搞清楚具體的加密方式，而後再在golang裏面編寫，代碼仍是很清晰也不難看懂。

文章發佈於 http://www.javashuo.com/article/p-kwksquys-cz.html，做者：Damon