go语言rsa加密算法 rsa加密算法源码

什么是RSA算法，求简单解释。

RSA公钥加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在（美国麻省理工学院）开发的。RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够

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抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上好几倍，无论是软件还是硬件实现。速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。RSA的速度比对应同样安全级别的对称密码算法要慢1000倍左右。

基础

大数分解和素性检测——将两个大素数相乘在计算上很容易实现，但将该乘积分解为两个大素数因子的计算量是相当巨大的，以至于在实际计算中是不能实现的。

1.RSA密码体制的建立：

(1)选择两个不同的大素数p和q；

(2)计算乘积n=pq和Φ(n)=(p-1)(q-1)；

(3)选择大于1小于Φ(n)的随机整数e，使得gcd(e,Φ(n))=1；

(4)计算d使得de=1mod Φ(n)；

(5)对每一个密钥k=(n,p,q,d,e)，定义加密变换为Ek(x)=xemodn，解密变换为Dk(x)=ydmodn，这里x,y∈Zn；

(6)以{e,n}为公开密钥，{p,q,d}为私有密钥。

2.RSA算法实例:

下面用两个小素数7和17来建立一个简单的RSA算法：

(1)选择两个素数p=7和q=17；

(2)计算n=pq=7 17=119，计算Φ(n)=(p-1)(q-1)=6 16=96；

(3)选择一个随机整数e=5，它小于Φ(n)＝96并且于96互素；

(4)求出d，使得de=1mod96且d96，此处求出d=77，因为 77 5＝385＝4 96＋1；

(5)输入明文M＝19，计算19模119的5次幂，Me＝195＝66mod119,传出密文C＝66；(6)接收密文66，计算66模119的77次幂；Cd=6677≡19mod119得到明文19。

RSA加密原理

RSA加密是一种非对称加密。可以在不直接传递密钥的情况下，完成解密。这能够确保信息的安全性，避免了直接传递密钥所造成的被破解的风险。是由一对密钥来进行加解密的过程，分别称为公钥和私钥。公钥加密--私钥解密，私钥加密--公钥解密

在 整数 中， 离散对数 是一种基于 同余 运算和 原根 的一种 对数 运算。而在实数中对数的定义 log b a 是指对于给定的 a 和 b ，有一个数 x ，使得 b x = a 。相同地在任何群 G 中可为所有整数 k 定义一个幂数为 b K ，而 离散对数 log b a 是指使得 b K = a 的整数 k 。

当3为17的 原根 时，我们会发现一个规律

对 正整数 n，欧拉函数是小于或等于n的正整数中与n 互质 的数的数目（因此φ(1)=1）。有以下几个特点

服务端根据生成一个随机数15，根据 3 15 mod 17 计算出6，服务端将6传递给客户端，客户端生成一个随机数13，根据 3 13 mod 17 计算出12后，将12再传回给服务端，客户端收到服务端传递的6后，根据 6 13 mod 17 计算出 10 ，服务端收到客户端传递的12后，根据 12 15 mod 17 计算出 10 ，我们会发现我们通过 迪菲赫尔曼密钥交换 将 10 进行了加密传递

说明：

安全性：

除了 公钥 用到 n 和 e ，其余的4个数字是 不公开 的（p1、p2、φ(n)、d）

目前破解RSA得到的方式如下：

缺点

RSA加密 效率不高 ，因为是纯粹的数学算法，大数据不适合RSA加密，所以我们在加密大数据的时候，我们先用 对称加密 算法加密大数据得到 KEY ，然后再用 RSA 加密 KEY ，再把大数据和KEY一起进行传递

因为Mac系统内置了OpenSSL（开源加密库），所以我们开源直接在终端进行RSA加密解密

生成RSA私钥，密钥名为private.pem,密钥长度为1024bit

因为在iOS中是无法使用 .pem 文件进行加密和解密的，需要进行下面几个步骤

生成一个10年期限的crt证书

crt证书格式转换成der证书

Golang 椭圆加密算法实现

椭圆曲线密码学（英语：Elliptic Curve Cryptography，缩写：ECC）是一种基于椭圆曲线数学的公开密钥加密算法。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算法（比如RSA加密算法）使用更小的密钥并提供相当的或更高等级的安全。ECC的另一个优势是可以定义群之间的双线性映射，基于Weil对或是Tate对；双线性映射已经在密码学中发现了大量的应用，例如基于身份的加密。

不过一个缺点是加密和解密操作的实现比其他机制花费的时间长。

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：

怎么用 GO 实现 RSA 的私钥加密公钥解密

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

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。

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: