使用Go语言实现RSA数字签名：PKCS#1 v1.5标准实践指南

package main

import (
    "crypto"
    "crypto/rand"
    "crypto/rsa"
    "crypto/sha256"
    "encoding/json"
    "fmt"
    "log"
)

// MyMessage 定义一个示例结构体，用于演示对结构体进行签名
type MyMessage struct {
    Sender    string `json:"sender"`
    Recipient string `json:"recipient"`
    Content   string `json:"content"`
    Timestamp int64  `json:"timestamp"`
}

func main() {
    // 1. 生成RSA密钥对
    // rsa.GenerateKey 需要一个加密安全的随机数生成器 (rand.Reader) 和密钥长度 (例如 2048 位)
    privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
    if err != nil {
        log.Fatalf("生成RSA密钥失败: %v", err)
    }
    publicKey := &privateKey.PublicKey // 获取对应的公钥

    fmt.Println("RSA密钥对已生成。")

    // 2. 准备要签名的消息
    // 如果是结构体，需要先序列化成字节数组
    originalMessage := MyMessage{
        Sender:    "Alice",
        Recipient: "Bob",
        Content:   "你好，这是一条需要数字签名的秘密消息。",
        Timestamp: 1678886400, // 示例时间戳
    }
    messageBytes, err := json.Marshal(originalMessage)
    if err != nil {
        log.Fatalf("序列化消息失败: %v", err)
    }
    fmt.Printf("原始消息 (JSON): %s\n", messageBytes)

    // 3. 对消息进行哈希处理
    // SignPKCS1v15 和 VerifyPKCS1v15 都要求传入消息的哈希值，而不是原始消息。
    // 这里使用SHA256哈希算法。
    hashed := sha256.Sum256(messageBytes)
    hashType := crypto.SHA256 // 指定哈希算法类型

    // 4. 使用私钥进行签名
    // rsa.SignPKCS1v15 参数:
    //   - rand.Reader: 加密安全的随机数生成器，用于填充 (padding)
    //   - privateKey: 用于签名的RSA私钥
    //   - hashType: 用于生成消息哈希的哈希算法类型 (例如 crypto.SHA256)
    //   - hashed[:]: 消息的哈希值 (字节切片)
    signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, privateKey, hashType, hashed[:])
    if err != nil {
        log.Fatalf("签名消息失败: %v", err)
    }
    fmt.Printf("生成的数字签名: %x\n", signature)

    // 5. 使用公钥进行验证
    // rsa.VerifyPKCS1v15 参数:
    //   - publicKey: 用于验证的RSA公钥
    //   - hashType: 用于生成消息哈希的哈希算法类型
    //   - hashed[:]: 原始消息的哈希值
    //   - signature: 待验证的数字签名
    err = rsa.VerifyPKCS1v15(publicKey, hashType, hashed[:], signature)
    if err != nil {
        fmt.Printf("数字签名验证失败: %v\n", err)
    } else {
        fmt.Println("数字签名验证成功！消息未被篡改，且来自合法发送者。")
    }

    // 6. 尝试篡改消息并验证
    fmt.Println("\n--- 尝试篡改消息并重新验证 ---")
    tamperedMessage := MyMessage{
        Sender:    "Alice",
        Recipient: "Eve", // 篡改接收者
        Content:   "你好，这是一条需要数字签名的秘密消息。",
        Timestamp: 1678886400,
    }
    tamperedMessageBytes, err := json.Marshal(tamperedMessage)
    if err != nil {
        log.Fatalf("序列化篡改消息失败: %v", err)
    }
    tamperedHashed := sha256.Sum256(tamperedMessageBytes)

    err = rsa.VerifyPKCS1v15(publicKey, hashType, tamperedHashed[:], signature)
    if err != nil {
        fmt.Printf("验证篡改消息失败 (预期结果): %v\n", err)
    } else {
        fmt.Println("错误：篡改消息被错误地验证通过了。")
    }
}