RSA 加密算法是一种非对称加密算法，在许多项目中广泛使用，是当前数据安全加密中最常用的算法之一。在 Go 语言中，RSA 的加密、解密、签名与验签主要通过 crypto/x509 和 crypto/rsa 两个包的方法来实现。
加密与解密
RSA 通过生成一对公钥和私钥来进行加密和解密，公钥与私钥是相互对应的。公钥可以用来加密数据，但不能用于解密；而私钥则可以解密由对应公钥加密的数据。公钥可以公开分发，而私钥需要妥善保管，只有拥有私钥的人才能解密通过公钥加密的信息。
加密
代码示例:
func RsaEncryptBase64(originalData, publicKey string) (string, error) {
block, _ := pem.Decode([]byte(publicKey))
if block == nil {
return "", errors.New("公钥解码失败")
}
pubKey, parseErr := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
if parseErr != nil {
return "", fmt.Errorf("解析公钥失败: %v", parseErr)
}
keySize := pubKey.(*rsa.PublicKey).Size()
maxEncryptSize := keySize - 11
var encryptedData []byte
for len(originalData) > 0 {
segment := originalData
if len(segment) > maxEncryptSize {
segment = originalData[:maxEncryptSize]
}
encryptedSegment, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, pubKey.(*rsa.PublicKey), []byte(segment))
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("加密失败: %v", err)
}
encryptedData = append(encryptedData, encryptedSegment...)
originalData = originalData[len(segment):]
}
return base64.StdEncoding.EncodeToString(encryptedData), nil
}
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解析:
originalData，需要加密的原始数据。publicKey，RSA 公钥。
注: RSA 加密时对明文长度有限制，超过限制需要分段处理。通常情况下，RSA 不用于加密过长的数据。具体限制为 密钥长度除8减11字节。例如，1024 位的 RSA 密钥最长可以加密 1024/8-11=117 Byte 的数据。
解密
代码示例:
func RsaDecryptBase64(encryptedData, privateKey string) (string, error) {
encryptedDecodeBytes, err := base64.StdEncoding.DecodeString(encryptedData)
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("Base64 解码失败: %v", err)
}
block, _ := pem.Decode([]byte(privateKey))
if block == nil {
return "", errors.New("私钥解码失败")
}
priKey, parseErr := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
if parseErr != nil {
return "", fmt.Errorf("解析私钥失败: %v", parseErr)
}
keySize := priKey.(*rsa.PrivateKey).Size()
var decryptedData []byte
for len(encryptedDecodeBytes) > 0 {
segment := encryptedDecodeBytes
if len(segment) > keySize {
segment = encryptedDecodeBytes[:keySize]
}
decryptedSegment, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, priKey.(*rsa.PrivateKey), segment)
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("解密失败: %v", err)
}
decryptedData = append(decryptedData, decryptedSegment...)
encryptedDecodeBytes = encryptedDecodeBytes[len(segment):]
}
return string(decryptedData), nil
}
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解析:
originalData，Base64 编码的密文内容。privateKey，RSA 私钥。返回值1 解密后的明文数据。
注: RSA 解密时对内容有同样的长度限制，见前文说明。
签名与验签
RSA 密钥对也可以用于签名和验签。不同于加密，签名的目的是验证消息的真实性，而非保护其机密性。消息的接收者通过验证签名来判断消息是否被篡改。只有持有私钥的人才能对信息进行签名，而持有公钥的人则可以验证签名的正确性。
签名
func signBase64(originalData, privateKey string) (string, error) {
block, _ := pem.Decode([]byte(privateKey))
if block == nil {
return "", errors.New("解析私钥失败: 无法解码PEM数据")
}
priKey, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("解析私钥失败: %v", err)
}
hash := sha256.Sum256([]byte(originalData))
signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, priKey.(*rsa.PrivateKey), crypto.SHA256, hash[:])
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("签名失败: %v", err)
}
return base64.StdEncoding.EncodeToString(signature), nil
}
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验签
func verifySignWithBase64(originalData, signData, pubKey string) (bool, error) {
sign, err := base64.StdEncoding.DecodeString(signData)
if err != nil {
return false, fmt.Errorf("签名解码失败: %v", err)
}
block, _ := pem.Decode([]byte(pubKey))
if block == nil {
return false, errors.New("解析公钥失败: 无法解码PEM数据")
}
pub, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
if err != nil {
return false, fmt.Errorf("解析公钥失败: %v", err)
}
hash := sha256.Sum256([]byte(originalData))
err = rsa.VerifyPKCS1v15(pub.(*rsa.PublicKey), crypto.SHA256, hash[:], sign)
if err != nil {
return false, fmt.Errorf("验签失败: %v", err)
}
return true, nil
}
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附1：公私钥的生成
使用 Go 语言生成 RSA 公私钥非常简单。需要特别注意的是，私钥必须严格保密，防止泄露。以下是生成公私钥的代码：
func GenRsaKey(bits int) (privateKey, publicKey string) {
priKey, err2 := rsa.GenerateKey(rand.Reader, bits)
if err2 != nil {
panic(err2)
}
derStream := x509.MarshalPKCS1PrivateKey(priKey)
block := &pem.Block{
Type: "PRIVATE KEY",
Bytes: derStream,
}
prvKey := pem.EncodeToMemory(block)
puKey := &priKey.PublicKey
derPkix, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(puKey)
if err != nil {
panic(err)
}
block = &pem.Block{
Type: "PUBLIC KEY",
Bytes: derPkix,
}
pubKey := pem.EncodeToMemory(block)
privateKey = string(prvKey)
publicKey = string(pubKey)
return
}
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附2: PHP 中对应用法
加密
function rsaEncryptBase64($data, $publicKey)
{
$publicKey = openssl_get_publickey($publicKey);
openssl_public_encrypt($data, $encrypt, $publicKey);
openssl_free_key($publicKey);
return base64_encode($encrypt);
}
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解密
function rsaEncryptBase64($data, $privateKey)
{
$privateKey = openssl_get_privatekey($privateKey);
openssl_private_decrypt($data, $encrypt, $privateKey);
openssl_free_key($privateKey);
return base64_encode($encrypt);
}
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签名
function verySignWithBase64($original_data, $private_key) {
$openssl_res = openssl_get_privatekey($private_key);
openssl_sign($original_data, $signature, $openssl_res, OPENSSL_ALGO_SHA256);
openssl_free_key($openssl_res);
return base64_encode($signature);
}
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验签
function verySignWithBase64($original_data, $signature, $public_key) {
$openssl_res = openssl_get_publickey($public_key);
$verify_res = openssl_verify($original_data, base64_decode($signature), $openssl_res, OPENSSL_ALGO_SHA256);
openssl_free_key($openssl_res);
return 1 == $verify_res;
}
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