Go语言RSA加密

IQCVW • 2025-01-13 13:23 • 编程

一、介绍

RSA加密算法是一种公钥加密算法，首字母取自三位发明者的名字（Ron Rivest,Adi Shamir和Leonard Adleman）。其安全性基于质数分解这个困难问题。在计算机技术发展历史上，RSA算法是第一个被公认的既适合用于数据加密也适用于数字签名的公钥算法，是目前广泛使用的加密算法之一。

Go语言作为一门先进的编程语言，提供丰富的内置函数库，适合进行RSA加解密操作。GolangRSA库就是一种在Go语言中实现RSA加解密的库。在本文中，我们将介绍如何使用GolangRSA库在Go程序中实现RSA加解密。

二、安装与导入

安装方式：使用go命令安装

  go get -u github.com/smartwalle/go-rsa

导入方式：import “github.com/smartwalle/go-rsa”

三、生成密钥对

在GolangRSA库中，我们可以使用GenerateKey()函数生成一对RSA密钥。

func GenerateKey(bits int) (*PrivateKey, error)
func GenerateMultiPrimeKey(reader io.Reader, nprimes int, bits int) (*PrivateKey, error)

第一个函数使用一个安全的随机源生成大小为bits位的RSA密钥对。第二个函数生成nprimes个大小为bits位的密钥对，并返回其中一个。这两个函数均返回一个私钥的指针。

四、加密

在生成了私钥后，我们就可以使用GolangRSA库中的Encrypt()函数对明文进行加密。

func Encrypt(rand io.Reader, pub *PublicKey, msg []byte) ([]byte, error)

该函数使用公钥加密msg明文并返回密文。rand是一个随机源，pub是公钥的指针，msg是要加密的明文的切片。该函数返回密文的切片和一个可能发生的错误。

五、解密

在加密了明文后，我们同样可以使用GolangRSA库中的Decrypt()函数对密文进行解密。

func Decrypt(rand io.Reader, priv *PrivateKey, ciphertext []byte) ([]byte, error)

该函数使用私钥priv对ciphertext密文进行解密，并返回msg明文。rand是一个随机源，priv是私钥的指针，ciphertext是要解密的密文的切片。该函数返回明文的切片和一个可能发生的错误。

六、签名与验签

除了加解密外，使用GolangRSA库还可以进行数字签名和验证。

我们可以使用Sign()函数对消息进行签名：

func Sign(rand io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, hashed []byte, opts *rsa.PSSOptions) ([]byte, error)

其中rand、priv和hashed的含义与上述相同。该函数返回数字签名的切片和一个可能发生的错误。

验签则使用Verify()函数实现：

func Verify(pub *PublicKey, hash crypto.Hash, hashed []byte, sig []byte, opts *rsa.PSSOptions) error

pub、hash、hashed和opts的含义与上述相同。该函数返回空或一个发生的错误。

七、代码示例

下面是一个使用GolangRSA库进行加解密的例子：

package main

import (
	"crypto/rand"
	"crypto/rsa"
	"crypto/x509"
	"encoding/pem"
	"fmt"
	"github.com/smartwalle/go-rsa"
)

func main() {
	privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	publicKey := &privateKey.PublicKey

	message := []byte("Hello, World!")

	encryptedMessage, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, publicKey, message)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	decryptedMessage, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, privateKey, encryptedMessage)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	fmt.Println("Decrypted message:", string(decryptedMessage))
}

以上代码展示了使用RSA加密和解密一条消息的整个过程。首先使用rsa.GenerateKey()函数生成一个私钥。然后使用私钥的公钥对明文进行加密，将其转换为密文。接着使用私钥解密密文，并将其转换为明文。最后，输出解密的消息。

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