怎么用 GO 实现 RSA 的私钥加密公钥解密

func ReadBytes(path string) ([]byte, error) {

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f, err := os.Open(path)

if err != nil {

return nil, err

}

defer f.Close()

return ioutil.ReadAll(f)

}

func RSAEncrypt(data []byte) ([]byte, error) {

publicKey, err := ReadBytes(`public.pem`)

if err != nil {

return nil, err

}

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

}

return rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pubInterface.(*rsa.PublicKey), data)

}

func RSADecrypt(data []byte) ([]byte, error) {

privateKey, err := ReadBytes(`private.pem`)

if err != nil {

return nil, err

}

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, data)

}

其中public.pem是公钥文件，private.pem是私钥文件。

7 Go密码学（四） 非对称加密之RSA

对称加密有非常好的安全性，其加解密计算的性能也较高，但其有两个重要缺点：

在如今开放的信息社会，秘钥的管理愈加困难，非公开的秘钥机制虽然破解较难，但还是有遭到攻击的可能性，由于对称加密需要加解密双方共同握有私钥，所有生成秘钥的一方必须分发给另一方才能进行安全通行，这就难免秘钥在网络中传输，网络是不可靠的，其有可能被拦截或篡改。于是就产生了公开秘钥体制，即服务方根据特定算法产生一对钥匙串，自己持有私钥小心保存，而公钥公开分发，在通信中，由公钥加密进行网络传输，而传输的信息只能由私钥解密，这就解决了秘钥分发的问。公开秘钥体制就是非对称加密，非对称加密一般有两种用途：

如今的非对称加密比较可靠的有RSA算法和ECC算法（椭圆曲线算法），RSA的受众最多，但近年来随着比特币、区块链的兴起，ECC加密算法也越来越受到青睐。下面我们先介绍一下RSA加密算法的使用，ECC我们下一讲展开。

公钥密码体系都是要基于一个困难问题来保证其安全性的，RSA是基于大数分解，将一个即使是计算机也无能为力的数学问题作为安全壁垒是现代密码学的实现原理。讲述这类数学问题需要庞杂的数论基础，此相关部分在此不再展开，感兴趣的请出门右拐搜索欧几里得证明、欧拉函数等数论部分知识。

Go标准库中crypto/rsa包实现了RSA加解密算法，并通过crypto/x509包实现私钥序列化为ASN.1的DER编码字符串的方法，我们还使用编解码包encoding/pem（实现了PEM数据编码，该格式源自保密增强邮件协议，目前PEM编码主要用于TLS密钥和证书。）将公私钥数据编码为pem格式的证书文件。

使用以上加解密方法：

非对称加密之ECC椭圆曲线（go语言实践）

椭圆曲线密码学(英语:Elliptic curve cryptography，缩写为 ECC)，一种建立公开密钥加密的算法，基于椭圆曲线数学。椭圆曲线在密码学中的使用是在1985年由Neal Koblitz和Victor Miller分别独立提出的。

ECC的主要优势是在某些情况下它比其他的方法使用更小的密钥——比如RSA加密算法——提供相当的或更高等级的安全。

椭圆曲线密码学的许多形式有稍微的不同，所有的都依赖于被广泛承认的解决椭圆曲线离散对数问题的 困难性上。与传统的基于大质数因子分解困难性的加密方法不同，ECC通过椭圆曲线方程式的性质产生密钥。

ECC 164位的密钥产生的一个安全级相当于RSA 1024位密钥提供的保密强度，而且计算量较小，处理速度 更快，存储空间和传输带宽占用较少。目前我国 居民二代身份证 正在使用 256 位的椭圆曲线密码，虚拟 货币 比特币 也选择ECC作为加密算法。

具体算法详解参考:

国密算法

国密即国家密码局认定的国产密码算法。主要有SM1，SM2，SM3，SM4。密钥长度和分组长度均为128位。

SM1 为对称加密。其加密强度与AES相当。该算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。

SM2为非对称加密，基于ECC。该算法已公开。由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一种）安全强度比RSA 2048位高，但运算速度快于RSA。

国家密码管理局公布的公钥算法，其加密强度为256位

SM3 消息摘要。可以用MD5作为对比理解。该算法已公开。校验结果为256位。

SM4 无线局域网标准的分组数据算法。对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。

由于SM1、SM4加解密的分组大小为128bit，故对消息进行加解密时，若消息长度过长，需要进行分组，要消息长度不足，则要进行填充。

分组密码算法(DES和SM4)、将明文数据按固定长度进行分组，然后在同一密钥控制下逐组进行加密，

公钥密码算法(RSA和SM2)、公开加密算法本身和公开公钥，保存私钥

摘要算法(SM3 md5) 这个都比较熟悉，用于数字签名，消息认证，数据完整性，但是sm3安全度比md5高

总得来说国密算法的安全度比较高，2010年12月推出，也是国家安全战略，现在银行都要要求国际算法改造，要把国际算法都给去掉

C 语言实现

Go 语言

Java 语言

Go语言实现，调用 gmsm

RSA加解密原理

RSA是目前使用最为广泛的公钥密码算法，公钥加密也称为非对称加密，与对称加密的最大区别在于加密与解密使用不同的密钥。

在RSA中，明文、密文和密钥都是数字，假设公钥用二元组(E,N)来表示，私钥用(D,N)来表示，其中E、D、N都是数字，那么加解密过程可表示如下：

可见，在RSA中，不论加密还是解密，都可归结为求x的y次幂对m取余问题。

生成RSA密钥可分成以下4步：

首先准备两个很大的质数p和q，那么N = p * q。

L = lcm(p-1, q-1)

由于存在恒等式gcd(a,b) * lcm(a,b) = a * b，求lcm可转换为求gcd，而求gcd可通过欧几里德算法在对数时间内算出。

E是一个比1大、比L小的数，且满足E与L互质，即有：gcd(E,L)=1, 1 E L。gcd(E,L)=1是为了保证后面要求的数字D一定存在。

可不断地生成[2,L-1]之间的随机数作为E的候选数，检查是否满足条件，直到找出符合要求的E为止。

至此，E和N都已求出，那么公钥(E,N)也就得到了。

数D是由数E计算得到的，D、E和L之间满足关系：E * D mod L = 1, 1 D L。

只要D满足上述条件，那么通过E与N加密的内容，就可通过D和N进行解密。

求D也可采用类似求E的方法，不断产生随机数去试，直到找出满足条件的D为止，这样私钥(D,N)也准备好了。

为方面说明，这里用较小的数计算。先准备两个质数，例如，p=17, q=19，那么N=17*19=323，L=lcd(16,18)=144。

满足gcd(E,L)=1的数很多，例如5,7,11,13,25等，这里取E=5。

满足E*D mod L = 1的数也很多，这里取D=29。

到这里，公私钥都有了，公钥为(5,323)，私钥为(29,323)，公钥可任意公开，私钥则保密。

明文必须是小于N的数，因为加密运算中要求mod N。假设明文是123，用公钥(5,323)对其加密：

再用私钥(29,323)对密文225进行解密：

解出的明文与原始明文一致。

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