Go 实现 DES 加密和解密

DES加密算法，为对称加密算法中的一种。是以64比特的明文为一个单位来进行加密，超过64比特的数据，要求按固定的64比特的大小分组，分组有很多模式。DES使用的密钥长度为64比特，但由于每隔7个比特设置一个奇偶校验位，因此其密钥长度实际为56比特。奇偶校验为最简单的错误检测码，即根据一组二进制代码中1的个数是奇数或偶数来检测错误。

加密模式

• ECB模式 全称Electronic Codebook模式，译为电子密码本模式
• CBC模式 全称Cipher Block Chaining模式，译为密文分组链接模式
• CFB模式 全称Cipher FeedBack模式，译为密文反馈模式
• OFB模式 全称Output Feedback模式，译为输出反馈模式。
• CTR模式 全称Counter模式，译为计数器模式。

填充方式

当明文长度不为分组长度的整数倍时，需要在最后一个分组中填充一些数据使其凑满一个分组长度。

• NoPadding
  API或算法本身不对数据进行处理，加密数据由加密双方约定填补算法。例如若对字符串数据进行加解密，可以补充\0或者空格，然后trim
• PKCS5Padding
  加密前：数据字节长度对8取余，余数为m，若m>0,则补足8-m个字节，字节数值为8-m，即差几个字节就补几个字节，字节数值即为补充的字节数，若为0则补充8个字节的8
  解密后：取最后一个字节，值为m，则从数据尾部删除m个字节，剩余数据即为加密前的原文。
  加密字符串为为AAA，则补位为AAA55555;加密字符串为BBBBBB，则补位为BBBBBB22；加密字符串为CCCCCCCC，则补位为CCCCCCCC88888888。
• PKCS7Padding
  PKCS7Padding 的填充方式和PKCS5Padding 填充方式一样。只是加密块的字节数不同。PKCS5Padding明确定义了加密块是8字节，PKCS7Padding加密快可以是1-255之间。

以下是go 实现的DES加密和解密代码：

本代码采用CBC加密模式，填充方式采用PKCS5Padding

package main
​
import (
 "crypto/des"
 "bytes"
 "crypto/cipher"
 "fmt"
 "encoding/base64"
)
​
//DES加密方法
func MyDESEncrypt (origData,key []byte){
 //将字节秘钥转换成block快
 block,_ := des.NewCipher(key)
 //对明文先进行补码操作
 origData = PKCS5Padding(origData,block.BlockSize())
 //设置加密方式
 blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block,key)
 //创建明文长度的字节数组
 crypted := make([]byte, len(origData))
 //加密明文,加密后的数据放到数组中
 blockMode.CryptBlocks(crypted,origData)
 //将字节数组转换成字符串
 fmt.Println(base64.StdEncoding.EncodeToString(crypted))
​
}
​
//实现明文的补码
func PKCS5Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
 //计算出需要补多少位
 padding := blockSize - len(ciphertext)%blockSize
 //Repeat()函数的功能是把参数一 切片复制 参数二count个,然后合成一个新的字节切片返回
 // 需要补padding位的padding值
 padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
 //把补充的内容拼接到明文后面
 return append(ciphertext,padtext...)
}
​
//解密
func MyDESDecrypt(data string, key []byte) {
 //倒叙执行一遍加密方法
 //将字符串转换成字节数组
 crypted,_ := base64.StdEncoding.DecodeString(data)
 //将字节秘钥转换成block快
 block, _ := des.NewCipher(key)
 //设置解密方式
 blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block,key)
 //创建密文大小的数组变量
 origData := make([]byte, len(crypted))
 //解密密文到数组origData中
 blockMode.CryptBlocks(origData,crypted)
 //去补码
 origData = PKCS5UnPadding(origData)
 //打印明文
 fmt.Println(string(origData))
}
​
//去除补码
func PKCS5UnPadding(origData []byte) []byte {
 length := len(origData)
 // 去掉最后一个字节 unpadding 次
 unpadding := int(origData[length-1])
 //解密去补码时需取最后一个字节，值为m，则从数据尾部删除m个字节，剩余数据即为加密前的原文
 return origData[:(length - unpadding)]
}
​
func main () {
​
 //定义明文
 data := []byte("hello world")
​
 //密钥
 key := []byte("12345678")
​
 //加密
 MyDESEncrypt(data,key)
​
 //解密
 MyDESDecrypt("CyqS6B+0nOGkMmaqyup7gQ==",key)
}

其中解密只需把加密过程倒叙走一遍。

屏幕快照 2018-05-16 下午11.13.08.png

关于明文补码和去补码操作：

加密前明文补码规则 （cipher.NewCBCEncrypter 调用前操作）：

加密前：数据字节长度对8取余，余数为m，若m>0,则补足8-m个字节，字节数值为8-m，即差几个字节就补几个字节，字节数值即为补充的字节数，若为0则补充8个字节的8

对应的明文补码代码部分：

//实现明文的补码
func PKCS5Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
 //计算出需要补多少位
 padding := blockSize - len(ciphertext)%blockSize
 //Repeat()函数的功能是把参数一 切片复制 参数二count个,然后合成一个新的字节切片返回
 // 需要补padding位的padding值
 padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
 //把补充的内容拼接到明文后面
 return append(ciphertext,padtext...)
}

解密后去除补码规则（cipher.NewCBCDecrypter调用解密完成后）：

解密后：取最后一个字节，值为m，则从数据尾部删除m个字节，剩余数据即为加密前的原文。

对应的去补码代码部分：

//去除补码
func PKCS5UnPadding(origData []byte) []byte {
 length := len(origData)
 // 去掉最后一个字节 unpadding 次
 unpadding := int(origData[length-1])
 //解密去补码时需取最后一个字节，值为m，则从数据尾部删除m个字节，剩余数据即为加密前的原文
 return origData[:(length - unpadding)]
}