Golang实现AES对称加密的过程详解

aes加密

aes对称加密简介
aes是一个对称密码，旨在取代des成为广泛使用的标准。是美国联邦*采用的一种区块加密标准。

aes对称加密过程
加密解密算法的输入是一个128位分组。这些分组被描述成4×4的字节方阵，这个分组被复制到数组中，并在加密和解密的每一阶段都被修改。在字节方阵中，每一格都是一个字，包含了4字节。在矩阵中字是按列排序的。
加密由n轮构成，轮数依赖于密钥长度：16字节密钥对应10轮，24字节密钥对应12轮，32字节对应14轮。

aes加密模式

1.电码本模式（electronic codebook book (ecb)

ecb模式是最早采用和最简单的模式，它将加密的数据分成若干组，每组的大小跟加密密钥长度相同，然后每组都用相同的密钥进行加密。

2.密码分组链接模式（cipher block chaining (cbc)）

这种模式是先将明文切分成若干小段，然后每一小段与初始块或者上一段的密文段进行异或运算后，再与密钥进行加密。

3.密码反馈模式（cipher feedback (cfb)）
隐藏了明文模式，分组密码转化为流模式，可以及时加密传送小于分组的数据

4.ofb(output feedback，输出反馈)模式
隐藏了明文模式;，分组密码转化为流模式，可以及时加密传送小于分组的数据

aes填充方式
aes支持支持几种填充：nopadding，pkcs5padding，iso10126padding，paddingmode.zeros，paddingmode.pkcs7。对于aes来说pkcs5padding和pkcs7padding是完全一样的，不同在于pkcs5限定了块大小为8bytes而pkcs7没有限定。因此对于aes来说两者完全相同

golang实现aes加密解密

下面附上golang实现aes加密ecb模式的源码：

package main
import (
	"bytes"
	"crypto/aes"
	"fmt"
	"testing"
)

//ecb模式解密
func ecbdecrypt(crypted, key []byte) ([]byte, error) {
	if !validkey(key) {
		return nil, fmt.errorf("秘钥长度错误,当前传入长度为 %d",len(key))
	}
	if len(crypted) < 1 {
		return nil, fmt.errorf("源数据长度不能为0")
	}
	block, err := aes.newcipher(key)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	if len(crypted)%block.blocksize() != 0 {
		return nil, fmt.errorf("源数据长度必须是 %d 的整数倍，当前长度为：%d",block.blocksize(), len(crypted))
	}
	var dst []byte
	tmpdata := make([]byte, block.blocksize())

	for index := 0; index < len(crypted); index += block.blocksize() {
		block.decrypt(tmpdata, crypted[index:index+block.blocksize()])
		dst = append(dst, tmpdata...)
	}
	dst, err = pkcs5unpadding(dst)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	return dst, nil
}

//ecb模式加密
func ecbencrypt(src, key []byte) ([]byte, error) {
	if !validkey(key) {
		return nil, fmt.errorf("秘钥长度错误, 当前传入长度为 %d",len(key))
	}
	block, err := aes.newcipher(key)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	if len(src) < 1 {
		return nil, fmt.errorf("源数据长度不能为0")
	}
	src = pkcs5padding(src, block.blocksize())
	if len(src)%block.blocksize() != 0 {
		return nil, fmt.errorf("源数据长度必须是 %d 的整数倍，当前长度为：%d",block.blocksize(), len(src))
	}
	var dst []byte
	tmpdata := make([]byte, block.blocksize())
	for index := 0; index < len(src); index += block.blocksize() {
		block.encrypt(tmpdata, src[index:index+block.blocksize()])
		dst = append(dst, tmpdata...)
	}
	return dst, nil
}

// pkcs5填充
func pkcs5padding(ciphertext []byte, blocksize int) []byte {
	padding := blocksize - len(ciphertext)%blocksize
	padtext := bytes.repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
	return append(ciphertext, padtext...)
}

// 去除pkcs5填充
func pkcs5unpadding(origdata []byte) ([]byte, error) {
	length := len(origdata)
	unpadding := int(origdata[length-1])

	if length < unpadding {
		return nil, fmt.errorf("invalid unpadding length")
	}
	return origdata[:(length - unpadding)], nil
}

// 秘钥长度验证
func validkey(key []byte) bool {
	k := len(key)
	switch k {
	default:
		return false
	case 16, 24, 32:
		return true
	}
}

func testaes(t *testing.t){
	srcdata := "hello world !"
	key := []byte("abcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcd")
	//测试加密
	encdata ,err := ecbencrypt([]byte(srcdata),(key))
	if err != nil {
		t.errorf(err.error())
		return
	}

	//测试解密
	decdata ,err := ecbdecrypt(encdata,key)
	if err != nil {
		t.errorf(err.error())
		return
	}
	t.log(string(decdata))
}

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