DES、3DES 加密算法的调用
DES加密常用的概念
加密模式
- ECB模式 全称Electronic Codebook模式，译为电子密码本模式
- CBC模式 全称Cipher Block Chaining模式，译为密文分组链接模式
- CFB模式 全称Cipher FeedBack模式，译为密文反馈模式
- OFB模式 全称Output Feedback模式，译为输出反馈模式。
- CTR模式 全称Counter模式，译为计数器模式。
初始向量
当加密第一个明文分组时，由于不存在 “前一个密文分组”，因此需要事先准备一个长度为一个分组的比特序列来代替 “前一个密文分组”，这个比特序列称为初始化向量(InitializationVector)，通常缩写为 IV。
填充方式
当明文长度不为分组长度的整数倍时，需要在最后一个分组中填充一些数据使其凑满一个分组长度。
NoPadding
API或算法本身不对数据进行处理，加密数据由加密双方约定填补算法。例如若对字符串数据进行加解密，可以补充\0或者空格，然后trim
PKCS5Padding
加密前：数据字节长度对8取余，余数为m，若m>0,则补足8-m个字节，字节数值为8-m，即差几个字节就补几个字节，字节数值即为补充的字节数，若为0则补充8个字节的8
解密后：取最后一个字节，值为m，则从数据尾部删除m个字节，剩余数据即为加密前的原文。
加密字符串为为AAA，则补位为AAA55555;加密字符串为BBBBBB，则补位为BBBBBB22；加密字符串为CCCCCCCC，则补位为CCCCCCCC88888888。
PKCS7Padding
PKCS7Padding 的填充方式和PKCS5Padding 填充方式一样。只是加密块的字节数不同。PKCS5Padding明确定义了加密块是8字节，PKCS7Padding加密快可以是1-255之间。
实现 DES 加密和解密
采用3DES、CBC模式、pkcs5padding，初始向量用key充当；另外，对于zero padding，还得约定好，对于数据长度刚好是block size的整数倍时，是否需要额外填充。
crypto/des包
Go中crypto/des包实现了 Data Encryption Standard (DES) and the Triple Data Encryption Algorithm (TDEA)。查看该包文档，发现相当简单：定义了DES块大小（8bytes），定义了一个KeySizeError。另外定义了两个我们需要特别关注的函数，即
func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error)
func NewTripleDESCipher(key []byte) (cipher.Block, error)他们都是用来获得一个cipher.Block。从名字可以很容易知道，DES使用NewCipher，3DES使用NewTripleDESCipher。参数都是密钥（key）
加密
使用DES加密 （des.NewCipher） ，加密模式为CBC （cipher.NewCBCEncrypter(block, key)），填充方式 PKCS5Padding
func DesEncrypt(origData, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
origData = PKCS5Padding(origData, block.BlockSize())
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, key)
crypted := make([]byte, len(origData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, origData)
return crypted, nil
}解密
func DesDecrypt(crypted, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, key)
origData := make([]byte, len(crypted))
blockMode.CryptBlocks(origData, crypted)
origData = PKCS5UnPadding(origData)
return origData, nil
}des加密的详细代码
package main
import (
"bytes"
"crypto/cipher"
"crypto/des"
"encoding/base64"
"fmt"
)
func main() {
key := []byte("12345678")
result, err := DesEncrypt([]byte("hello world"), key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(base64.StdEncoding.EncodeToString(result))
origData, err := DesDecrypt(result, key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(string(origData))
}
func DesEncrypt(origData, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
origData = PKCS5Padding(origData, block.BlockSize())
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, key)
crypted := make([]byte, len(origData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, origData)
return crypted, nil
}
func DesDecrypt(crypted, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, key)
origData := make([]byte, len(crypted))
blockMode.CryptBlocks(origData, crypted)
origData = PKCS5UnPadding(origData)
return origData, 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(origData []byte) []byte {
length := len(origData)
// 去掉最后一个字节 unpadding 次
unpadding := int(origData[length-1])
return origData[:(length - unpadding)]
}3DES 加密及解密
加密
对比DES，发现只是换了NewTripleDESCipher。不过，需要注意的是，密钥长度必须24byte，否则直接返回错误。
func TripleDesEncrypt(origData, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewTripleDESCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
origData = PKCS5Padding(origData, block.BlockSize())
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, key[:8])
crypted := make([]byte, len(origData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, origData)
return crypted, nil
}主函数
func main() {
// 3DES加解密
key := []byte("123456789012345678901234")
result, err := TripleDesEncrypt([]byte("hello world"), key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(base64.StdEncoding.EncodeToString(result))
origData, err := TripleDesDecrypt(result, key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(string(origData))
}如果我们把主函数中 key 改为25位的 1234567890123456789012345 运行 go run 3des.go，提示出现如下错误：
go run 3des.go
panic: crypto/des: invalid key size 25
goroutine 1 [running]:详细代码
package main
import (
"bytes"
"crypto/cipher"
"crypto/des"
"encoding/base64"
"fmt"
)
func main() {
// 3DES加解密
key := []byte("123456789012345678901234")
result, err := TripleDesEncrypt([]byte("hello world"), key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(base64.StdEncoding.EncodeToString(result))
origData, err := TripleDesDecrypt(result, key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(string(origData))
}
// 3DES加密
func TripleDesEncrypt(origData, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewTripleDESCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
origData = PKCS5Padding(origData, block.BlockSize())
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, key[:8])
crypted := make([]byte, len(origData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, origData)
return crypted, nil
}
// 3DES解密
func TripleDesDecrypt(crypted, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := des.NewTripleDESCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, key[:8])
origData := make([]byte, len(crypted))
blockMode.CryptBlocks(origData, crypted)
origData = PKCS5UnPadding(origData)
return origData, 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(origData []byte) []byte {
length := len(origData)
// 去掉最后一个字节 unpadding 次
unpadding := int(origData[length-1])
return origData[:(length - unpadding)]
}