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RSA 是最常用的非对称加密算法#xff0c;由 Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adleman 于1977 年在麻省理工学院工作时提出#xff0c;RSA 是三者姓氏首字母的拼接。 它的基本原理… 文章目录 1.RSA2.Golang 实现 RSA生成密钥加密解密签名验签 3.dablelv/cyan参考文献 1.RSA
RSA 是最常用的非对称加密算法由 Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adleman 于1977 年在麻省理工学院工作时提出RSA 是三者姓氏首字母的拼接。 它的基本原理涉及到数学中的大整数因数分解问题即将一个大的合数通常是一个极大数字分解为其素数因子。RSA 算法的安全性基于这个问题的难解性目前还没有高效的方法可以在合理的时间内分解大整数。
RSA 支持变长密钥非对称加密需要加密的文件块的长度也是可变的。
2.Golang 实现 RSA
Golang 标准库在 crypto/rsa 包实现了 RSA。
下面将利用 Golang 标准库相演示 RSA 生成密钥、加密、解密、签名与验签等操作。
生成密钥
// GenRsaKey generates an PKCS#1 RSA keypair of the given bit size in PEM format.
func GenRsaKey(bits int) (prvkey, pubkey []byte, err error) {// Generates private key.privateKey, err : rsa.GenerateKey(rand.Reader, bits)if err ! nil {return}derStream : x509.MarshalPKCS1PrivateKey(privateKey)block : pem.Block{Type: RSA PRIVATE KEY,Bytes: derStream,}prvkey pem.EncodeToMemory(block)// Generates public key from private key.publicKey : privateKey.PublicKeyderPkix, err : x509.MarshalPKIXPublicKey(publicKey)if err ! nil {return}block pem.Block{Type: RSA PUBLIC KEY,Bytes: derPkix,}pubkey pem.EncodeToMemory(block)return
}加密
RSA 是一个非对称加密算法虽然私钥也可以用于加密数据但因为公钥是对外的所以加密数据的意义不大因为知道公钥的所有人都能解密。
所以常见的做法是是用公钥加密数据私钥解密数据。而私钥则用户签名公钥用于验签。
// RsaEncrypt encrypts data using rsa public key.
func RsaEncrypt(pubkey, data []byte) ([]byte, error) {block, _ : pem.Decode(pubkey)if block nil {return nil, errors.New(decode public key error)}pub, err : x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)if err ! nil {return nil, err}return rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub.(*rsa.PublicKey), data)
}解密
// RsaDecrypt decrypts data using rsa private key.
func RsaDecrypt(prvkey, cipher []byte) ([]byte, error) {block, _ : pem.Decode(prvkey)if block nil {return nil, errors.New(decode private key error)}prv, err : x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)if err ! nil {return nil, err}return rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, prv, cipher)
}签名
// RsaSign signs using private key in PEM format.
func RsaSign(prvkey []byte, hash crypto.Hash, data []byte) ([]byte, error) {block, _ : pem.Decode(prvkey)if block nil {return nil, errors.New(decode private key error)}privateKey, err : x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)if err ! nil {return nil, err}// MD5 and SHA1 are not supported as they are not secure.var hashed []byteswitch hash {case crypto.SHA224:h : sha256.Sum224(data)hashed h[:]case crypto.SHA256:h : sha256.Sum256(data)hashed h[:]case crypto.SHA384:h : sha512.Sum384(data)hashed h[:]case crypto.SHA512:h : sha512.Sum512(data)hashed h[:]}return rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, privateKey, hash, hashed)
}验签
// RsaVerifySign verifies signature using public key in PEM format.
// A valid signature is indicated by returning a nil error.
func RsaVerifySign(pubkey []byte, hash crypto.Hash, data, sig []byte) error {block, _ : pem.Decode(pubkey)if block nil {return errors.New(decode public key error)}pub, err : x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)if err ! nil {return err}// SHA1 and MD5 are not supported as they are not secure.var hashed []byteswitch hash {case crypto.SHA224:h : sha256.Sum224(data)hashed h[:]case crypto.SHA256:h : sha256.Sum256(data)hashed h[:]case crypto.SHA384:h : sha512.Sum384(data)hashed h[:]case crypto.SHA512:h : sha512.Sum512(data)hashed h[:]}return rsa.VerifyPKCS1v15(pub.(*rsa.PublicKey), hash, hashed, sig)
}3.dablelv/cyan
以上函数已放置 Golang 实用函数库 dablelv/cyan欢迎大家 import 使用。
package mainimport (stdcrypto cryptofmtgithub.com/dablelv/cyan/crypto
)func main() {prvkey, pubkey, err : crypto.GenRsaKey(2048)if err ! nil {panic(err)}data : []byte(foo)// Encrypt data.cipher, err : crypto.RsaEncrypt(pubkey, data)if err ! nil {panic(err)}if len(cipher) ! 2048/8 {panic(cipher len not equal to key length)}// Decrypt data.plain, err : crypto.RsaDecrypt(prvkey, cipher)if err ! nil {panic(err)}if string(data) string(plain) {fmt.Printf(rsa encrypt and decrypt succeeded, data:%v plain:%v\n, string(data), string(plain))}// Using SHA256 to hash msg and then use rsa private key to sign.sig, err : crypto.RsaSign(prvkey, stdcrypto.SHA256, data)if err ! nil {panic(err)}if len(sig) ! 2048/8 {panic(signature len not equal to key length)}// Using public key to verify signature.err crypto.RsaVerifySign(pubkey, stdcrypto.SHA256, data, sig)if err ! nil {panic(err)}fmt.Println(verify signature succeeded)
}运行输出
rsa encrypt and decrypt succeeded, data:foo plain:foo
verify signature succeeded参考文献
rsa.com 一文读懂 HTTPS 背后的加密知识
