Golang 實現RSA 加密解密（附帶php）

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

安全總是很重要的，各個語言對於通用的密碼編譯演算法都會有實現。前段時間，用Go實現了RSA和DES的加密解密，在這分享一下。（對於RSA和DES密碼編譯演算法本身，請查閱相關資料）

在PHP中，很多功能經常是一個函數解決；而Go中的卻不是。本文會通過PHP加密，Go解密；Go加密，PHP解密來學習Go的RSA和DES相關的API。

該文討論Go RSA加密解密。所有操作在linux下完成。

一、概要

這是一個非對稱式加密演算法，一般通過公開金鑰加密，私密金鑰解密。

在加解密過程中，使用openssl生產密鑰。執行如下操作：

1）建立私密金鑰：

openssl genrsa -out private.pem 1024 //密鑰長度，1024覺得不夠安全的話可以用2048，但是代價也相應增大

2）建立公開金鑰：

openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem

這樣便生產了密鑰。

一般地，各個語言也會提供API，用於產生密鑰。在Go中，可以查看encoding/pem包和crypto/x509包。具體怎麼產生，可查看《GO加密解密RSA番外篇：產生RSA密鑰》。

加密解密這塊，涉及到很多標準，個人建議需要的時候臨時學習一下。

二、Go RSA加密解密

1、rsa加解密，必然會去查crypto/ras這個包

Package rsa implements RSA encryption as specified in PKCS#1.

這是該包的說明：實現RSA加密技術，基於PKCS#1規範。

對於什麼是PKCS#1，可以查閱相關資料。PKCS（公開金鑰密碼標準），而#1就是RSA的標準。可以查看：PKCS系列簡介

從該包中函數的名稱，可以看到有兩對加解密的函數。

EncryptOAEP和DecryptOAEPEncryptPKCS1v15和DecryptPKCS1v15

這稱作加密方案，詳細可以查看，PKCS #1 v2.1 RSA 演算法標準

可見，當與其他語言互動時，需要確定好使用哪種方案。

PublicKey和PrivateKey兩個類型分別代表公開金鑰和私密金鑰，關於這兩個類型中成員該怎麼設定，這涉及到RSA密碼編譯演算法，本文中，這兩個類型的執行個體通過解析文章開頭產生的密鑰得到。

2、解析密鑰得到PublicKey和PrivateKey的執行個體
這個過程，我也是花了好些時間（主要對各種加密的各種東東不熟）：怎麼將openssl產生的密鑰檔案解析到公開金鑰和私密金鑰執行個體呢？

在encoding/pem包中，看到了—–BEGIN Type—–這樣的字樣，這正好和openssl產生的密鑰形式差不多，那就試試。

在該包中，一個block代表的是PEM編碼的結構，關於PEM，請查閱相關資料。我們要解析密鑰，當然用Decode方法：

func Decode(data []byte) (p *Block, rest []byte)

這樣便得到了一個Block的執行個體（指標）。

解析來看crypto/x509。為什麼是x509呢？這又涉及到一堆概念。先不管這些，我也是看encoding和crypto這兩個包的子包摸索出來的。
在x509包中，有一個函數：

func ParsePKIXPublicKey(derBytes []byte) (pub interface{}, err error)

從該函數的說明：ParsePKIXPublicKey parses a DER encoded public key. These values are typically found in PEM blocks with “BEGIN PUBLIC KEY”。可見這就是解析PublicKey的。另外，這裡說到了PEM，可以上面的encoding/pem對了。（PKIX是啥東東，查看這裡 ）

而解析私密金鑰的，有好幾個方法，從上面的介紹，我們知道，RSA是PKCS#1，剛好有一個方法：

func ParsePKCS1PrivateKey(der []byte) (key *rsa.PrivateKey, err error)

返回的就是rsa.PrivateKey。

3、解密解密實現
通過上面的介紹，Go中RSA的解密解密實現就不難了。代碼如下：

// 加密

func RsaEncrypt(origData []byte) ([]byte, error) {    block, _ := pem.Decode(publicKey)    if block == nil {        return nil, errors.New("public key error")    }    pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)    if err != nil {        return nil, err    }    pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey)    return rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pub, origData)}

// 解密

func RsaDecrypt(ciphertext []byte) ([]byte, error) {    block, _ := pem.Decode(privateKey)    if block == nil {        return nil, errors.New("private key error!")    }    priv, err := x509.ParsePKCS1PrivateKey(block.Bytes)    if err != nil {        return nil, err    }    return rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, priv, ciphertext)}

其中，publicKey和privateKey是openssl產生的密鑰，我產生的如下：

// 公開金鑰和私密金鑰可以從檔案中讀取

var privateKey = []byte(`-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----`) var publicKey = []byte(`-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmvppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0DgacdwYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NLAUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----`)

4、使用例子

package main import (    "fmt")func main() {    data, err := RsaEncrypt([]byte("git@github.com/mrkt"))    if err != nil {        panic(err)    }    origData, err := RsaDecrypt(data)    if err != nil {        panic(err)    }    fmt.Println(string(origData))}

該例子是加密完git@github.com/mrkt後立馬解密

三、跨語言加解密

語言內部正常，還得看看和其他語言是否一致，即：其他語言加密，Go語言得正確解密；Go語言加密，其他語言正確解密

1、PHP RSA加解密
這裡，我選擇PHP，使用的是openssl擴充。PHP中加解密很簡單，如下兩個方法（這裡只考慮用公開金鑰加密，私密金鑰解密）：

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 ] )

最後一個參數是加密方案（補齊方式）。由於Go中使用的是PKCS1而不是OAEP，所以，使用預設值即可。

PHP代碼如下：

$privateKey = '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----'; $publicKey = '-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDZsfv1qscqYdy4vY+P4e3cAtmv
ppXQcRvrF1cB4drkv0haU24Y7m5qYtT52Kr539RdbKKdLAM6s20lWy7+5C0Dgacd
wYWd/7PeCELyEipZJL07Vro7Ate8Bfjya+wltGK9+XNUIHiumUKULW4KDx21+1NL
AUeJ6PeW+DAkmJWF6QIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----';

function rsaEncrypt($data){    global $publicKey;    openssl_public_encrypt($data, $crypted, $publicKey);    return $crypted;}function rsaDecrypt($data){    global $privateKey;    openssl_private_decrypt($data, $decrypted, $privateKey);    return $decrypted;}function main(){    $crypted = rsaEncrypt("git@github.com/mrk");    $decrypted = rsaDecrypt($crypted);    echo "encrypt and decrypt:" . $decrypted;}

main();
這裡也是用PHP加解密git@github.com/mrkt

2、Go和PHP一起工作
這裡要注意的一點是，由於加密後是位元組流，直接輸出查看會亂碼，因此，為了便於語言直接加解密，這裡將加密之後的資料進行base64編碼。

3、使用
樣本中，php和Go版本都支援-d參數傳入加密好的字串，將其解密；不傳時，會輸出加密好並base64編碼的串，可用於其他語言解密。