Go語言常用加密算法和加密技術全面解析！

在現代計算機領域，安全性非常重要，而加密技術是保證計算機信息系統安全性的重要措施之一。為了滿足這個需求，Go語言提供了豐富的加密算法和加密技術，本文將為大家詳細解析Go語言中常用的加密算法和加密技術。

一、對稱加密算法

對稱加密算法是加密和解密使用相同的密鑰的一種加密方式。常用的對稱加密算法有DES、3DES、AES等。Go語言中的crypto包中提供了多種對稱加密算法。

以下是一個示例，使用AES加密算法加密字符串，然后再進行解密：

`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、非對稱加密算法非對稱加密算法也稱為公鑰加密算法，加密和解密使用不同的密鑰。常用的非對稱加密算法有RSA、ECC等。Go語言中的crypto包中也提供了多種非對稱加密算法。以下是一個示例，使用RSA加密算法加密字符串，然后再進行解密：`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

哈希算法將任意長度的消息壓縮到固定長度的摘要中。常用的哈希算法有SHA-1、SHA-256、MD5等。Go語言中的crypto包中也提供了多種哈希算法。

以下是一個示例，使用SHA-256算法計算字符串的哈希值：

`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、數字簽名數字簽名是一種基于公鑰密碼學的技術，用來保證消息的完整性、真實性和不可否認性。常用的數字簽名算法有RSA、ECC等。Go語言中的crypto包中也提供了多種數字簽名算法。以下是一個示例，使用RSA算法對數據進行數字簽名，然后再進行驗證：`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)}

總結：

上述代碼示例了Go語言中常用的加密算法和加密技術，包括對稱加密算法、非對稱加密算法、哈希算法和數字簽名。這些技術在實際應用中非常有用，能夠幫助開發人員保證系統的安全性。

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