使用Go语言实现AES加密（ECB模式）
在现代信息技术中，数据的安全性尤为重要。然而，数据在传输过程中很容易被窃取，因此加密成为保护数据的重要手段。本文将带你了解如何用 Go 语言实现 AES 加密，并使用 ECB（电子密码本）模式。
工作流程
我们将实现一个简单的流程来完成 AES 加密，以下是我们的步骤和每一步的描述。
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 安装需要的包 |
| 2 | 创建AES密钥 |
| 3 | 实现AES加密函数 |
| 4 | 实现AES解密函数 |
| 5 | 测试加密和解密功能 |
流程细节和代码实现
1. 安装需要的包
在Go中，使用标准库crypto/aes和crypto/cipher来实现AES加密。我们不需要额外安装包，只需确保我们有一个合适的Go环境。
2. 创建AES密钥
我们需要一把密钥来进行加密。在实际应用中，密钥应当保密并随机生成。AES算法支持128、192和256位密钥。此处我们使用128位密钥（16字节）。
package main
import (
"crypto/aes"
"crypto/cipher"
"fmt"
"log"
)
func generateKey() ([]byte, error) {
key := []byte("examplekey12345") // 16 bytes for a 128 bit key
return key, nil
}
在上面的代码中，我们创建了一个16字节的密钥，用于后续的加密解密操作。
3. 实现AES加密函数
我们将实现一个加密函数，使用ECB模式进行AES加密。注意，ECB模式在某些情况下存在安全隐患，因此在实际应用中考虑使用更安全的模式（比如CBC或GCM）。
func encrypt(plaintext []byte, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := aes.NewCipher(key) // 创建AES块
if err != nil {
return nil, err
}
// ECB需要的填充
paddedText := pad(plaintext)
ciphertext := make([]byte, len(paddedText))
for start := 0; start < len(paddedText); start += aes.BlockSize {
block.Encrypt(ciphertext[start:start+aes.BlockSize], paddedText[start:start+aes.BlockSize])
}
return ciphertext, nil
}
// 填充函数，使得明文长度是AES块大小的倍数
func pad(src []byte) []byte {
padding := aes.BlockSize - len(src)%aes.BlockSize
padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
return append(src, padtext...)
}
在上述代码中，encrypt函数会对明文进行AES加密，并返回密文。我们还实现了一个填充函数pad，确保明文长度适应AES加密块大小的要求。
4. 实现AES解密函数
现在我们实现一个解密函数，对应于上面的加密函数。
func decrypt(ciphertext []byte, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
plaintext := make([]byte, len(ciphertext))
for start := 0; start < len(ciphertext); start += aes.BlockSize {
block.Decrypt(plaintext[start:start+aes.BlockSize], ciphertext[start:start+aes.BlockSize])
}
return unpad(plaintext)
}
// 去除填充
func unpad(src []byte) ([]byte, error) {
length := len(src)
padding := int(src[length-1])
if padding > length || padding > aes.BlockSize {
return nil, fmt.Errorf("unpad error")
}
return src[:(length - padding)], nil
}
解密函数decrypt和填充去除函数unpad实现了对密文的解密操作。
5. 测试加密和解密功能
最后，我们可以编写测试代码来验证加解密的功能。
func main() {
key, err := generateKey()
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
plaintext := []byte("Hello, World!") // 明文
fmt.Printf("Plaintext: %s\n", plaintext)
ciphertext, err := encrypt(plaintext, key)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Ciphertext: %x\n", ciphertext) // 输出密文
decryptedText, err := decrypt(ciphertext, key)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Decrypted Text: %s\n", decryptedText) // 输出解密后的明文
}
在这段代码中，我们测试了之前实现的加解密功能并输出结果。
结尾
通过以上步骤，你应该能在Go语言中实现AES ECB加密算法。我们创建了必要的函数并逐步进行了实现和测试。在实际应用中请确保使用安全的密钥管理和加密模式。
序列图
sequenceDiagram
participant User
participant App
User->>App: 发送明文
App->>App: 生成AES密钥
App->>App: AES加密
App-->>User: 返回密文
User->>App: 发送密文
App->>App: AES解密
App-->>User: 返回解密后的明文
甘特图
gantt
title 加密流程
dateFormat YYYY-MM-DD
section 加密步骤
安装包 :done, des1, 2023-10-20, 1d
创建AES密钥 :done, des2, 2023-10-21, 1d
实现AES加密函数 :done, des3, 2023-10-22, 1d
实现AES解密函数 :done, des4, 2023-10-23, 1d
测试加解密功能 :active, des5, 2023-10-24, 1d
希望这篇文章能够帮助到你，保护数据不被恶意攻击是我们每一个开发者的责任。
