Go語言RSA加密

一、介紹

RSA加密演算法是一種公鑰加密演算法，首字母取自三位發明者的名字（Ron Rivest,Adi Shamir和Leonard Adleman）。其安全性基於質數分解這個困難問題。在計算機技術發展歷史上，RSA演算法是第一個被公認的既適合用於數據加密也適用於數字簽名的公鑰演算法，是目前廣泛使用的加密演算法之一。

Go語言作為一門先進的編程語言，提供豐富的內置函數庫，適合進行RSA加解密操作。GolangRSA庫就是一種在Go語言中實現RSA加解密的庫。在本文中，我們將介紹如何使用GolangRSA庫在Go程序中實現RSA加解密。

二、安裝與導入

安裝方式：使用go命令安裝

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

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

三、生成密鑰對

在GolangRSA庫中，我們可以使用GenerateKey()函數生成一對RSA密鑰。

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

第一個函數使用一個安全的隨機源生成大小為bits位的RSA密鑰對。第二個函數生成nprimes個大小為bits位的密鑰對，並返回其中一個。這兩個函數均返回一個私鑰的指針。

四、加密

在生成了私鑰後，我們就可以使用GolangRSA庫中的Encrypt()函數對明文進行加密。

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

該函數使用公鑰加密msg明文並返回密文。rand是一個隨機源，pub是公鑰的指針，msg是要加密的明文的切片。該函數返回密文的切片和一個可能發生的錯誤。

五、解密

在加密了明文後，我們同樣可以使用GolangRSA庫中的Decrypt()函數對密文進行解密。

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

該函數使用私鑰priv對ciphertext密文進行解密，並返回msg明文。rand是一個隨機源，priv是私鑰的指針，ciphertext是要解密的密文的切片。該函數返回明文的切片和一個可能發生的錯誤。

六、簽名與驗簽

除了加解密外，使用GolangRSA庫還可以進行數字簽名和驗證。

我們可以使用Sign()函數對消息進行簽名：

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

其中rand、priv和hashed的含義與上述相同。該函數返回數字簽名的切片和一個可能發生的錯誤。

驗簽則使用Verify()函數實現：

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

pub、hash、hashed和opts的含義與上述相同。該函數返回空或一個發生的錯誤。

七、代碼示例

下面是一個使用GolangRSA庫進行加解密的例子：

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))
}

以上代碼展示了使用RSA加密和解密一條消息的整個過程。首先使用rsa.GenerateKey()函數生成一個私鑰。然後使用私鑰的公鑰對明文進行加密，將其轉換為密文。接著使用私鑰解密密文，並將其轉換為明文。最後，輸出解密的消息。