文件加解密

关于

加密解密在实际开发中应用比较广泛，有如下几种。

项目	对称加密	非对称加密	校验算法
特点	加解密都使用的是同一个密钥	采用密钥对，加解密使用不同的密钥	用于验证，防止信息被修改
信息存储	密文存储信息	密文存储信息	密文不存储信息
代表算法	AES、DES/3DES	RSA、DSA、ECDSA	MD5、SHA、HMAC
经典应用场景	- 普通文件加密 - 大数据块文件加密 - bit流加密	- 远程登录 - 加密货币 - 小块数据加密 - 数字签名/证书 - SSL/TLS协议	文件校验 数字签名 鉴权协议
其它		算力开支大

提示

• Base64不是加密算法，它是一种数据编码方式，它的编码方式是公开的，无所谓加密。
• 大文件加密
  一个常见的做法是使用对称加密算法（如AES）来加密文件，然后使用非对称加密算法加密对称密钥。这样，你可以安全地传输对称密钥，并在需要时解密和访问文件。

aes的gcm模式的加密和解密

在文件加密方面，aes的gcm模式是比较常用的，安全系数更高。
此类模式的核心注意点如下

• 加解密使用的随机初始化量nonce必须相同
• nonce的长度必须等于gcm.NonceSize()
• aes加解密使用的公共key必须相同

被加密文件test.json

test.json

{
    "CN":"Root-CA",
    "key":{
        "algo":"rsa",
        "size":2048
    },
    "names":[
        {
            "C":"CN",
            "L":"Gudong",
            "ST":"shenzhen",
            "O":"k8s",
            "OU":"System"
        }
    ]
}

测试代码如下

test.go

package main

import (
  "bytes"
  "crypto/aes"
  "crypto/cipher"
  "crypto/rand"
  "crypto/sha256"
  "encoding/base64"
  "fmt"
  "log"
  "os"
)

func main() {

  //被加密的文本
  var fileName = "./test.json"
  plaintext := fileLoad(fileName)
  //plaintext := "这是一个需要加密的文本字符串，长度不限"
  fmt.Printf("原文:\n%v\nLen:%d\nsha256:%x\n\n",plaintext,len(plaintext),sha256.Sum256([]byte(plaintext)))

  //创建随机的初始化量nonce
  nonceBlock := generateRandomString(12)
  //fmt.Printf("nonce:%x\nlen:%d\n\n",nonceBlock,len(nonceBlock))

  //aesKEY必须是16或24或32位的字符串，分别对应AES-128，AES-192，AES-256 加密方法
  aesKEY := generateRandomString(32)
  //fmt.Printf("aesKEY:%x\nlen:%d\n\n",aesKEY,len(aesKEY))

  //密文
  encryptedText := encrypt(plaintext, nonceBlock, aesKEY)
  fmt.Printf("加密后的密文：\n%x\n\n", base64.StdEncoding.EncodeToString(encryptedText))

  // 解密文本
  decryptedText := decrypt(encryptedText, nonceBlock, aesKEY)
  fmt.Printf("解密后的文本:\n%v\nLen:%d\nsha256:%x\n\n",decryptedText,len(decryptedText),sha256.Sum256([]byte(decryptedText)))
}

//装入指定的文件
func fileLoad(filename string) (string) {
  file, err := os.Open(filename)
  if err != nil {
    log.Fatal(err)
  }
  defer file.Close()
  fileContext := new(bytes.Buffer)
  fileContext.ReadFrom(file)
  return fileContext.String()
}

//创建指定字节数量的随机数
func generateRandomString(length int) []byte {  
  b := make([]byte, length)  
  _, err := rand.Read(b)  
  if err != nil {  
    log.Fatal("Failed to generate random string:", err)
  }  
   
  // 将随机字节转换为字符串  
  return b  
}  

//加密
func encrypt(plaintext string,iv []byte,key []byte) []byte {
  // 使用AES-256-GCM加密算法
  block, err := aes.NewCipher(key)
  if err != nil {
    panic(err)
  }

  // 使用GCM模式进行加密
  gcm, err := cipher.NewGCM(block)
  if err != nil {
    panic(err)
  }

  // 加密明文
  cipherText := gcm.Seal(nil, iv, []byte(plaintext), nil)
  return cipherText
}


//解密
func decrypt(ciphertext []byte, iv []byte,key []byte) string {
  // 使用AES-256-GCM加密算法
  block, err := aes.NewCipher(key)
  if err != nil {
    panic(err)
  }

  // 创建一个新的GCM实例
  gcm, err := cipher.NewGCM(block)
  if err != nil {
    panic(err)
  }

  // 解密密文
  plaintext, err := gcm.Open(nil, iv, ciphertext, nil)
  if err != nil {
    panic(err)
  }

  return string(plaintext)
}

运行

# go run test.go   # 输出如下
原文:
{
    "CN":"Root-CA",
    "key":{
        "algo":"rsa",
        "size":2048
    },
    "names":[
        {
            "C":"CN",
            "L":"Gudong",
            "ST":"shenzhen",
            "O":"k8s",
            "OU":"System"
        }
    ]
}
Len:265
sha256:62b6a7461c78a3368c21d8cafa1276e53e44ad78cf3928e26f9ab57e263c9580

加密后的密文：
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

解密后的文本:
{
    "CN":"Root-CA",
    "key":{
        "algo":"rsa",
        "size":2048
    },
    "names":[
        {
            "C":"CN",
            "L":"Gudong",
            "ST":"shenzhen",
            "O":"k8s",
            "OU":"System"
        }
    ]
}
Len:265
sha256:62b6a7461c78a3368c21d8cafa1276e53e44ad78cf3928e26f9ab57e263c9580

可以看出，加密前后的sha256校验码是一样的，加解密成功。