Golang实现AES对称加密的过程详解
作者：写Golang的小张
AES加密
AES对称加密简介
AES是一个对称密码，旨在取代DES成为广泛使用的标准。是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。
AES对称加密过程
加密解密算法的输入是一个128位分组。这些分组被描述成4×4的字节方阵，这个分组被复制到数组中，并在加密和解密的每一阶段都被修改。在字节方阵中，每一格都是一个字，包含了4字节。在矩阵中字是按列排序的。
加密由N轮构成，轮数依赖于密钥长度：16字节密钥对应10轮，24字节密钥对应12轮，32字节对应14轮。
AES加密模式
1.电码本模式（Electronic Codebook Book (ECB)
ECB模式是最早采用和最简单的模式，它将加密的数据分成若干组，每组的大小跟加密密钥长度相同，然后每组都用相同的密钥进行加密。
2.密码分组链接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）
这种模式是先将明文切分成若干小段，然后每一小段与初始块或者上一段的密文段进行异或运算后，再与密钥进行加密。
3.密码反馈模式（Cipher FeedBack (CFB)）
隐藏了明文模式，分组密码转化为流模式，可以及时加密传送小于分组的数据
4.OFB(Output FeedBack，输出反馈)模式
隐藏了明文模式;，分组密码转化为流模式，可以及时加密传送小于分组的数据
AES填充方式
AES支持支持几种填充：NoPadding，PKCS5Padding，ISO10126Padding，PaddingMode.Zeros，PaddingMode.PKCS7。对于AES来说PKCS5Padding和PKCS7Padding是完全一样的，不同在于PKCS5限定了块大小为8bytes而PKCS7没有限定。因此对于AES来说两者完全相同
Golang实现AES加密解密
下面附上Golang实现AES加密ECB模式的源码：
package main
import (
"bytes"
"crypto/aes"
"fmt"
"testing"
)
//ECB模式解密
func ECBDecrypt(crypted, key []byte) ([]byte, error) {
if !validKey(key) {
return nil, fmt.Errorf("秘钥长度错误,当前传入长度为 %d",len(key))
}
if len(crypted) < 1 {
return nil, fmt.Errorf("源数据长度不能为0")
}
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
if len(crypted)%block.BlockSize() != 0 {
return nil, fmt.Errorf("源数据长度必须是 %d 的整数倍，当前长度为：%d",block.BlockSize(), len(crypted))
}
var dst []byte
tmpData := make([]byte, block.BlockSize())
for index := 0; index < len(crypted); index += block.BlockSize() {
block.Decrypt(tmpData, crypted[index:index+block.BlockSize()])
dst = append(dst, tmpData...)
}
dst, err = PKCS5UnPadding(dst)
if err != nil {
return nil, err
}
return dst, nil
}
//ECB模式加密
func ECBEncrypt(src, key []byte) ([]byte, error) {
if !validKey(key) {
return nil, fmt.Errorf("秘钥长度错误, 当前传入长度为 %d",len(key))
}
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
if len(src) < 1 {
return nil, fmt.Errorf("源数据长度不能为0")
}
src = PKCS5Padding(src, block.BlockSize())
if len(src)%block.BlockSize() != 0 {
return nil, fmt.Errorf("源数据长度必须是 %d 的整数倍，当前长度为：%d",block.BlockSize(), len(src))
}
var dst []byte
tmpData := make([]byte, block.BlockSize())
for index := 0; index < len(src); index += block.BlockSize() {
block.Encrypt(tmpData, src[index:index+block.BlockSize()])
dst = append(dst, tmpData...)
}
return dst, nil
}
// PKCS5填充
func PKCS5Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
padding := blockSize - len(ciphertext)%blockSize
padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
return append(ciphertext, padtext...)
}
// 去除PKCS5填充
func PKCS5UnPadding(origData []byte) ([]byte, error) {
length := len(origData)
unpadding := int(origData[length-1])
if length < unpadding {
return nil, fmt.Errorf("invalid unpadding length")
}
return origData[:(length - unpadding)], nil
}
// 秘钥长度验证
func validKey(key []byte) bool {
k := len(key)
switch k {
default:
return false
case 16, 24, 32:
return true
}
}
func TestAes(t *testing.T){
srcData := "hello world !"
key := []byte("abcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcd")
//测试加密
encData ,err := ECBEncrypt([]byte(srcData),(key))
if err != nil {
t.Errorf(err.Error())
return
}
//测试解密
decData ,err := ECBDecrypt(encData,key)
if err != nil {
t.Errorf(err.Error())
return
}
t.Log(string(decData))
}
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