GolangAESRSA加密解密教程

本文深入探讨了如何在 Golang 中利用 `crypto` 包实现 AES 和 RSA 加密解密，为开发者提供清晰的实践指南。**AES** 对称加密采用 CBC 模式和 PKCS7 填充，需要生成密钥和随机初始化向量 (IV)，加解密使用相同密钥，适用于大量数据加密。**RSA** 非对称加密则采用 PKCS1v15 标准，公钥加密私钥解密，常用于小数据加密或密钥安全传输。实际应用中，为了兼顾性能与安全性，通常会将两者结合使用，即用 RSA 加密 AES 密钥，再用 AES 加密主体数据。掌握这些技术，能为你的 Go 应用构建更强大的安全防线。

Go语言中通过crypto包实现AES和RSA加密解密：AES采用CBC模式配合PKCS7填充，需生成密钥和随机IV，加解密使用相同密钥；RSA采用PKCS1v15标准，公钥加密私钥解密，适用于小数据加密或密钥传输；实际应用中常结合二者优势，使用RSA加密AES密钥，AES加密主体数据，以兼顾性能与安全。

在Go语言中实现加密和解密功能，常用的是标准库中的 crypto 包。AES 和 RSA 是两种主流加密算法：AES 属于对称加密，适合加密大量数据；RSA 属于非对称加密，适合密钥交换或数字签名。下面分别介绍如何在 Golang 中实现 AES 和 RSA 的加密解密。

AES 对称加密（CBC 模式）

AES 加密使用相同的密钥进行加密和解密。常见的模式有 CBC、GCM 等。这里以 CBC 模式为例，配合 PKCS7 填充。

示例：AES-CBC 加密解密

加密过程：

• 生成密钥（16/24/32 字节，对应 AES-128/192/256）
• 生成随机 IV（初始化向量，16 字节）
• 对明文进行 PKCS7 填充
• 使用 CBC 模式加密
• 将 IV 和密文拼接返回

解密过程：

• 从密文中提取 IV（前 16 字节）
• 使用密钥和 IV 初始化解密器
• 解密后去除 PKCS7 填充

代码实现：

package main
import (
"crypto/aes"
"crypto/cipher"
"crypto/rand"
"io"
)
func AESEncrypt(plaintext []byte, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
// 填充明文（PKCS7）
blockSize := block.BlockSize()
padding := blockSize - len(plaintext)%blockSize
padtext := make([]byte, len(plaintext)+padding)
copy(padtext, plaintext)
for i := len(plaintext); i < len(padtext); i++ {
    padtext[i] = byte(padding)
}

ciphertext := make([]byte, aes.BlockSize+len(padtext))
iv := ciphertext[:aes.BlockSize]
if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {
    return nil, err
}

mode := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)
mode.CryptBlocks(ciphertext[aes.BlockSize:], padtext)

return ciphertext, nil
}
func AESDecrypt(ciphertext []byte, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
if len(ciphertext) < aes.BlockSize {
    return nil, err
}

iv := ciphertext[:aes.BlockSize]
ciphertext = ciphertext[aes.BlockSize:]

if len(ciphertext)%aes.BlockSize != 0 {
    return nil, err
}

mode := cipher.NewCBCDecrypter(block, iv)
mode.CryptBlocks(ciphertext, ciphertext)

// 去除 PKCS7 填充
padding := int(ciphertext[len(ciphertext)-1])
if padding < 1 || padding > aes.BlockSize {
    padding = 0
}
plaintext := ciphertext[:len(ciphertext)-padding]

return plaintext, nil
}

RSA 非对称加密（PKCS1v15）

RSA 使用公钥加密，私钥解密。适合加密小数据（如 AES 密钥）。Go 中使用 crypto/rsa 和 crypto/rand 实现。

生成密钥对（可保存为 PEM 文件）

生成 RSA 密钥：

import (
    "crypto/rand"
    "crypto/rsa"
    "crypto/x509"
    "encoding/pem"
)
func GenerateRSAKey(bits int) (*rsa.PrivateKey, error) {
privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, bits)
if err != nil {
return nil, err
}
return privateKey, nil
}
func SavePrivateKeyToPEM(privateKey *rsa.PrivateKey, filename string) error {
encoded := x509.MarshalPKCS1PrivateKey(privateKey)
pemBlock := &pem.Block{
Type:  "RSA PRIVATE KEY",
Bytes: encoded,
}
// 写入文件
return nil // 省略文件写入逻辑
}
func SavePublicKeyToPEM(publicKey *rsa.PublicKey, filename string) error {
encoded, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(publicKey)
if err != nil {
return err
}
pemBlock := &pem.Block{
Type:  "PUBLIC KEY",
Bytes: encoded,
}
// 写入文件
return nil
}

RSA 加密与解密：

func RSAEncrypt(plaintext []byte, publicKey *rsa.PublicKey) ([]byte, error) {
    ciphertext, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, publicKey, plaintext)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return ciphertext, nil
}
func RSADecrypt(ciphertext []byte, privateKey *rsa.PrivateKey) ([]byte, error) {
plaintext, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, privateKey, ciphertext)
if err != nil {
return nil, err
}
return plaintext, nil
}

实际使用建议

在实际应用中，通常结合 AES 和 RSA 使用：

• 用 AES 加密大量数据（速度快）
• 用 RSA 加密 AES 的密钥（安全传输）
• 接收方先用私钥解密出 AES 密钥，再用 AES 解密数据

这种混合加密方式兼顾性能和安全性。

注意事项

• AES 密钥应为 16/24/32 字节，推荐使用 32 字节（AES-256）
• IV 必须随机且唯一，不能重复使用
• RSA 加密明文长度受限（如 2048 位 RSA 最多加密 245 字节）
• 生产环境建议使用 RSA + OAEP 或 AES-GCM（更安全）
• 密钥和私钥需妥善保管，避免硬编码

基本上就这些。Go 的 crypto 库设计清晰，只要理解加密流程，实现并不复杂，但细节容易出错，比如填充、IV 管理等，需格外注意。

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