182013
 

安全总是很重要的,各个语言对于通用的加密算法都会有实现。前段时间,用Go实现了RSA和DES的加密解密,在这分享一下。(对于RSA和DES加密算法本身,请查阅相关资料)

在PHP中,很多功能经常是一个函数解决;而Go中的却不是。本文会通过PHP加密,Go解密;Go加密,PHP解密来学习Go的RSA和DES相关的API。

该文讨论Go RSA加密解密。所有操作在linux下完成。

一、概要

这是一个非对称加密算法,一般通过公钥加密,私钥解密。

在加解密过程中,使用openssl生产密钥。执行如下操作:

1)创建私钥
openssl genrsa -out private.pem 1024 //密钥长度,1024觉得不够安全的话可以用2048,但是代价也相应增大
2)创建公钥
openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem

这样便生产了密钥。

一般地,各个语言也会提供API,用于生成密钥。在Go中,可以查看encoding/pem包和crypto/x509包。具体怎么产生,可查看《GO加密解密RSA番外篇:生成RSA密钥》

加密解密这块,涉及到很多标准,个人建议需要的时候临时学习一下。

二、Go RSA加密解密

1、rsa加解密,必然会去查crypto/ras这个包

Package rsa implements RSA encryption as specified in PKCS#1.

这是该包的说明:实现RSA加密技术,基于PKCS#1规范。

对于什么是PKCS#1,可以查阅相关资料。PKCS(公钥密码标准),而#1就是RSA的标准。可以查看:PKCS系列简介

从该包中函数的名称,可以看到有两对加解密的函数。

EncryptOAEP和DecryptOAEP
EncryptPKCS1v15和DecryptPKCS1v15

这称作加密方案,详细可以查看,PKCS #1 v2.1 RSA 算法标准

可见,当与其他语言交互时,需要确定好使用哪种方案。

PublicKey和PrivateKey两个类型分别代表公钥和私钥,关于这两个类型中成员该怎么设置,这涉及到RSA加密算法,本文中,这两个类型的实例通过解析文章开头生成的密钥得到。

2、解析密钥得到PublicKey和PrivateKey的实例

这个过程,我也是花了好些时间(主要对各种加密的各种东东不熟):怎么将openssl生成的密钥文件解析到公钥和私钥实例呢?

在encoding/pem包中,看到了—–BEGIN Type—–这样的字样,这正好和openssl生成的密钥形式差不多,那就试试。

在该包中,一个block代表的是PEM编码的结构,关于PEM,请查阅相关资料。我们要解析密钥,当然用Decode方法:

func Decode(data []byte) (p *Block, rest []byte)

这样便得到了一个Block的实例(指针)。

解析来看crypto/x509。为什么是x509呢?这又涉及到一堆概念。先不管这些,我也是看encoding和crypto这两个包的子包摸索出来的。
在x509包中,有一个函数:

func ParsePKIXPublicKey(derBytes []byte) (pub interface{}, err error)

从该函数的说明:ParsePKIXPublicKey parses a DER encoded public key. These values are typically found in PEM blocks with “BEGIN PUBLIC KEY”。可见这就是解析PublicKey的。另外,这里说到了PEM,可以上面的encoding/pem对了。(PKIX是啥东东,查看这里

而解析私钥的,有好几个方法,从上面的介绍,我们知道,RSA是PKCS#1,刚好有一个方法:

func ParsePKCS1PrivateKey(der []byte) (key *rsa.PrivateKey, err error)

返回的就是rsa.PrivateKey。

3、解密解密实现

通过上面的介绍,Go中RSA的解密解密实现就不难了。代码如下:

// 加密
func RsaEncrypt(origData []byte) ([]byte, error) {
	block, _ := pem.Decode(publicKey)
	if block == nil {
		return nil, errors.New("public key error")
	}
	pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey)
	return rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub, origData)
}

// 解密
func RsaDecrypt(ciphertext []byte) ([]byte, error) {
	block, _ := pem.Decode(privateKey)
	if block == nil {
		return nil, errors.New("private key error!")
	}
	priv, err := x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	return rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, priv, ciphertext)
}

其中,publicKey和privateKey是openssl生成的密钥,我生成的如下:

// 公钥和私钥可以从文件中读取
var privateKey = []byte(`
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIICXQIBAAKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmvppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y
7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0DgacdwYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7
Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NLAUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB
AoGBAJlNxenTQj6OfCl9FMR2jlMJjtMrtQT9InQEE7m3m7bLHeC+MCJOhmNVBjaM
ZpthDORdxIZ6oCuOf6Z2+Dl35lntGFh5J7S34UP2BWzF1IyyQfySCNexGNHKT1G1
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/jemLJB0Lb3Y/B8xjGjQFFBQT7bmwBVjvZWZVpnMnXi9sWGdgUpxsCuAIROXjZ40
IRZ2C9EouwJBAOPjPvV8Sgw4vaseOqlJvSq/C/pIFx6RVznDGlc8bRg7SgTPpjHG
4G+M3mVgpCX1a/EU1mB+fhiJ2LAZ/pTtY6sCQGaW9NwIWu3DRIVGCSMm0mYh/3X9
DAcwLSJoctiODQ1Fq9rreDE5QfpJnaJdJfsIJNtX1F+L3YceeBXtW0Ynz2MCQBI8
9KP274Is5FkWkUFNKnuKUK4WKOuEXEO+LpR+vIhs7k6WQ8nGDd4/mujoJBr5mkrw
DPwqA3N5TMNDQVGv8gMCQQCaKGJgWYgvo3/milFfImbp+m7/Y3vCptarldXrYQWO
AQjxwc71ZGBFDITYvdgJM1MTqc8xQek1FXn1vfpy2c6O
-----END RSA PRIVATE KEY-----
`)

var publicKey = []byte(`
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmv
ppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0Dgacd
wYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NL
AUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
`)

4、使用例子

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	data, err := RsaEncrypt([]byte("polaris@studygolang.com"))
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	origData, err := RsaDecrypt(data)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println(string(origData))
}

该例子是加密完polaris@studygolang.com后立马解密

三、跨语言加解密

语言内部正常,还得看看和其他语言是否一致,即:其他语言加密,Go语言得正确解密;Go语言加密,其他语言正确解密

1、PHP RSA加解密

这里,我选择PHP,使用的是openssl扩展。PHP中加解密很简单,如下两个方法(这里只考虑用公钥加密,私钥解密):

bool openssl_public_encrypt ( string $data , string &$crypted , mixed $key [, int $padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING ] )
bool openssl_private_decrypt ( string $data , string &$decrypted , mixed $key [, int $padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING ] )

最后一个参数是加密方案(补齐方式)。由于Go中使用的是PKCS1而不是OAEP,所以,使用默认值即可。

PHP代码如下:

$privateKey = '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----';

$publicKey = '-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmv
ppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0Dgacd
wYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NL
AUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----';

function rsaEncrypt($data)
{
    global $publicKey;
    openssl_public_encrypt($data, $crypted, $publicKey);
    return $crypted;
}

function rsaDecrypt($data)
{
    global $privateKey;
    openssl_private_decrypt($data, $decrypted, $privateKey);
    return $decrypted;
}

function main()
{
    $crypted = rsaEncrypt("polaris@studygolang.com");
    $decrypted = rsaDecrypt($crypted);
    echo "encrypt and decrypt:" . $decrypted;
}

main();

这里也是用PHP加解密polaris@studygolang.com

2、Go和PHP一起工作

这里要注意的一点是,由于加密后是字节流,直接输出查看会乱码,因此,为了便于语言直接加解密,这里将加密之后的数据进行base64编码。

完整代码放在了github上
https://github.com/polaris1119/myblog_article_code/tree/master/rsa

3、使用

示例中,php和Go版本都支持-d参数传入加密好的字符串,将其解密;不传时,会输出加密好并base64编码的串,可用于其他语言解密。

  6 条评论 到 “Go加密解密之RSA”

评论 (5) Pingbacks (1)
  1. Hi, just wanted to say i liked this article.

  2. 最近也在研究go标准库,你的github上的·文档的确不错~有需要帮忙的话随时召唤,静候差遣~

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