Go加密解密之RSA[转]

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：

1 // 加密

`2`	`func RsaEncrypt(origData []byte) ([]byte, error) {`

`3`	`block, _ := pem.Decode(publicKey)`

`4`	`if` `block == nil {`

`5`	`return` `nil, errors.New("public key error")`

6 }

`7`	`pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)`

`8`	`if` `err != nil {`

`9`	`return` `nil, err`

10 }

`11`	`pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey)`

`12`	`return` `rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub, origData)`

13 }

14

15 // 解密

`16`	`func RsaDecrypt(ciphertext []byte) ([]byte, error) {`

`17`	`block, _ := pem.Decode(privateKey)`

`18`	`if` `block == nil {`

`19`	`return` `nil, errors.New("private key error!")`

20 }

`21`	`priv, err := x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)`

`22`	`if` `err != nil {`

`23`	`return` `nil, err`

24 }

`25`	`return` `rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, priv, ciphertext)`

26 }

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

`1`	`// 公钥和私钥可以从文件中读取`

`2`	var privateKey = []byte(`

`3`	`-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----`

`4`	`MIICXQIBAAKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmvppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y`

`5`	`7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0DgacdwYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7`

`6`	`Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NLAUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB`

`7`	`AoGBAJlNxenTQj6OfCl9FMR2jlMJjtMrtQT9InQEE7m3m7bLHeC+MCJOhmNVBjaM`

`8`	`ZpthDORdxIZ6oCuOf6Z2+Dl35lntGFh5J7S34UP2BWzF1IyyQfySCNexGNHKT1G1`

`9`	`XKQtHmtc2gWWthEg+S6ciIyw2IGrrP2Rke81vYHExPrexf0hAkEA9Izb0MiYsMCB`

`10`	`/jemLJB0Lb3Y/B8xjGjQFFBQT7bmwBVjvZWZVpnMnXi9sWGdgUpxsCuAIROXjZ40`

`11`	`IRZ2C9EouwJBAOPjPvV8Sgw4vaseOqlJvSq/C/pIFx6RVznDGlc8bRg7SgTPpjHG`

`12`	`4G+M3mVgpCX1a/EU1mB+fhiJ2LAZ/pTtY6sCQGaW9NwIWu3DRIVGCSMm0mYh/3X9`

`13`	`DAcwLSJoctiODQ1Fq9rreDE5QfpJnaJdJfsIJNtX1F+L3YceeBXtW0Ynz2MCQBI8`

`14`	`9KP274Is5FkWkUFNKnuKUK4WKOuEXEO+LpR+vIhs7k6WQ8nGDd4/mujoJBr5mkrw`

`15`	`DPwqA3N5TMNDQVGv8gMCQQCaKGJgWYgvo3/milFfImbp+m7/Y3vCptarldXrYQWO`

`16`	`AQjxwc71ZGBFDITYvdgJM1MTqc8xQek1FXn1vfpy2c6O`

`17`	`-----END RSA PRIVATE KEY-----`

18 `)

19

`20`	var publicKey = []byte(`

`21`	`-----BEGIN PUBLIC KEY-----`

`22`	`MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmv`

`23`	`ppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0Dgacd`

`24`	`wYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NL`

`25`	`AUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB`

`26`	`-----END PUBLIC KEY-----`

27 `)

4、使用例子

`1`	`package main`

2

`3`	`import (`

4 "fmt"

5 )

6

`7`	`func main() {`

`8`	`data, err := RsaEncrypt([]byte("polaris@studygolang.com"))`

`9`	`if` `err != nil {`

`10`	`panic(err)`

11 }

`12`	`origData, err := RsaDecrypt(data)`

`13`	`if` `err != nil {`

`14`	`panic(err)`

15 }

`16`	`fmt.Println(string(origData))`

17 }

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：

`1`	`$privateKey` `= '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----`

`2`	`MIICXQIBAAKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmvppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y`

`3`	`7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0DgacdwYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7`

`4`	`Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NLAUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB`

`5`	`AoGBAJlNxenTQj6OfCl9FMR2jlMJjtMrtQT9InQEE7m3m7bLHeC+MCJOhmNVBjaM`

`6`	`ZpthDORdxIZ6oCuOf6Z2+Dl35lntGFh5J7S34UP2BWzF1IyyQfySCNexGNHKT1G1`

`7`	`XKQtHmtc2gWWthEg+S6ciIyw2IGrrP2Rke81vYHExPrexf0hAkEA9Izb0MiYsMCB`

`8`	`/jemLJB0Lb3Y/B8xjGjQFFBQT7bmwBVjvZWZVpnMnXi9sWGdgUpxsCuAIROXjZ40`

`9`	`IRZ2C9EouwJBAOPjPvV8Sgw4vaseOqlJvSq/C/pIFx6RVznDGlc8bRg7SgTPpjHG`

`10`	`4G+M3mVgpCX1a/EU1mB+fhiJ2LAZ/pTtY6sCQGaW9NwIWu3DRIVGCSMm0mYh/3X9`

`11`	`DAcwLSJoctiODQ1Fq9rreDE5QfpJnaJdJfsIJNtX1F+L3YceeBXtW0Ynz2MCQBI8`

`12`	`9KP274Is5FkWkUFNKnuKUK4WKOuEXEO+LpR+vIhs7k6WQ8nGDd4/mujoJBr5mkrw`

`13`	`DPwqA3N5TMNDQVGv8gMCQQCaKGJgWYgvo3/milFfImbp+m7/Y3vCptarldXrYQWO`

`14`	`AQjxwc71ZGBFDITYvdgJM1MTqc8xQek1FXn1vfpy2c6O`

`15`	`-----END` `RSA PRIVATE KEY-----';`

16

`17`	`$publicKey` `= '-----BEGIN PUBLIC KEY-----`

`18`	`MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmv`

`19`	`ppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0Dgacd`

`20`	`wYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NL`

`21`	`AUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB`

`22`	`-----END` `PUBLIC KEY-----';`

23

`24`	`function` `rsaEncrypt($data)`

25 {

`26`	`global` `$publicKey;`

`27`	`openssl_public_encrypt($data,` `$crypted,` `$publicKey);`

`28`	`return` `$crypted;`

29 }

30

`31`	`function` `rsaDecrypt($data)`

32 {

`33`	`global` `$privateKey;`

`34`	`openssl_private_decrypt($data,` `$decrypted,` `$privateKey);`

`35`	`return` `$decrypted;`

36 }

37

`38`	`function` `main()`

39 {

`40`	`$crypted` `= rsaEncrypt("polaris@studygolang.com");`

`41`	`$decrypted` `= rsaDecrypt($crypted);`

`42`	`echo` `"encrypt and decrypt:"` `.` `$decrypted;`

43 }

44

45 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。