Go语言crypto包提供AES、RSA、SHA256等加密功能，示例展示AES-GCM对称加解密、RSA非对称加解密及HMAC-SHA256消息认证，强调安全模式与密钥管理。
Go语言的 crypto 包为常见的加密算法提供了标准接口和实现，广泛用于数据加密、解密、签名和哈希计算等安全场景。通过合理使用 crypto 包中的子包（如 crypto/aes、crypto/des、crypto/rsa、crypto/rand 等），可以高效实现对称加密、非对称加密以及安全随机数生成。
使用 crypto/aes 实现 AES 对称加密与解密
AES（Advanced Encryption Standard）是最常用的对称加密算法之一，支持 128、192 和 256 位密钥长度。Go 中通过 crypto/aes 和 crypto/cipher 包实现 AES 加密。
常见模式使用 CBC（Cipher Block Chaining）或 GCM（Galois/Counter Mode），以下是一个使用 AES-CBC 的示例：
package main
import (
"crypto/aes"
"crypto/cipher"
"crypto/rand"
"encoding/base64"
"fmt"
"io"
)
func encrypt(plaintext []byte, key []byte) (string, error) {
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return "", err
}
gcm, err := cipher.NewGCM(block)
if err != nil {
return "", err
}
nonce := make([]byte, gcm.NonceSize())
if _, err = io.ReadFull(rand.Reader, nonce); err != nil {
return "", err
}
ciphertext := gcm.Seal(nonce, nonce, plaintext, nil)
return base64.StdEncoding.EncodeToString(ciphertext), nil
}
func decrypt(ciphertextStr string, key []byte) ([]byte, error) {
data, err := base64.StdEncoding.DecodeString(ciphertextStr)
if err != nil {
return nil, err
}
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
gcm, err := cipher.NewGCM(block)
if err != nil {
return nil, err
}
nonceSize := gcm.NonceSize()
if len(data) < nonceSize {
return nil, fmt.Errorf("ciphertext too short")
}
nonce, ciphertext := data[:nonceSize], data[nonceSize:]
return gcm.Open(nil, nonce, ciphertext, nil)
}
func main() {
key := []byte("example key 1234") // 16字节密钥（AES-128）
plaintext := []byte("Hello, this is a secret message!")
encrypted, err := encrypt(plaintext, key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Printf("Encrypted: %s\n", encrypted)
decrypted, err := decrypt(encrypted, key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Printf("Decrypted: %s\n", decrypted)
}
说明：该示例使用 AES-GCM 模式，它提供认证加密（AEAD），比 CBC 更安全且无需单独处理填充。密钥必须是 16、24 或 32 字节（对应 AES-128/192/256）。
立即学习“go语言免费学习笔记（深入）”；
使用 crypto/rsa 实现 RSA 非对称加密
RSA 是一种非对称加密算法，适用于加密小量数据或传输对称密钥。Go 的 crypto/rsa 结合 crypto/rand 可实现公钥加密、私钥解密。
以下演示如何生成密钥对并进行加解密：
package main
import (
"crypto/rand"
"crypto/rsa"
"crypto/x509"
"encoding/pem"
"fmt"
)
func main() {
// 生成 RSA 密钥对（2048位）
privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
if err != nil {
panic(err)
}
// 获取公钥
publicKey := &privateKey.PublicKey
plaintext := []byte("This is a secret message only for RSA.")
// 使用公钥加密
ciphertext, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, publicKey, plaintext)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Printf("Encrypted (base64): %s\n",
base64.StdEncoding.EncodeToString(ciphertext))
// 使用私钥解密
decrypted, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, privateKey, ciphertext)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Printf("Decrypted: %s\n", decrypted)
}
注意：RSA 只适合加密小于密钥长度的数据（减去填充）。实际应用中常用于加密 AES 密钥，而非原始数据。
使用 crypto/sha256 和 crypto/hmac 进行哈希与消息认证
数据完整性验证常使用 SHA-256 哈希和 HMAC 签名。Go 的 crypto/sha256 和 crypto/hmac 提供了简单接口。
示例：计算字符串 SHA256 哈希和 HMAC-SHA256：
package main
import (
"crypto/hmac"
"crypto/sha256"
"encoding/hex"
"fmt"
)
func main() {
data := "hello world"
key := []byte("my-secret-key")
// SHA256 哈希
hash := sha256.Sum256([]byte(data))
fmt.Printf("SHA256: %s\n", hex.EncodeToString(hash[:]))
// HMAC-SHA256
h := hmac.New(sha256.New, key)
h.Write([]byte(data))
mac := h.Sum(nil)
fmt.Printf("HMAC-SHA256: %s\n", hex.EncodeToString(mac))
}
HMAC 可防止哈希被篡改，常用于 API 签名、Token 验证等场景。
基本上就这些常用方法。Go 的 crypto 包设计清晰，配合标准库使用非常方便。只要注意密钥管理、模式选择和随机数安全，就能构建基本的安全通信机制。
