Go使用des加密

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一、DES算法简介

DES(Data Encryption Standard)是一种常见的分组加密算法，由IBM公司在1971年提出。它是一种对称加密算法，也就是说它使用同一个密钥来加密和解密数据。

二、密钥

DES使用一个56位的初始密钥，但是这里提供的是一个64位的值，这是因为在硬件实现中每8位可以用于奇偶校验。可以通过设定8位字符串，由crypto/des库的des.NewCipher(key)函数生成密钥

三、填充算法

DES分组的大小是64位，如果加密的数据长度不是64位的倍数，可以按照某种具体的规则来填充位。常用的填充算法有pkcs5，zero等

pkcs5填充

//pkcs5补码算法
func pkcs5Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
	padding := blockSize - len(ciphertext)%blockSize
	padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
	return append(ciphertext, padtext...)
}

//pkcs5减码算法
func pkcs5UnPadding(origData []byte) []byte {
	length := len(origData)
	unpadding := int(origData[length-1])
	return origData[:(length - unpadding)]
}

zero填充

//zero补码算法
func zeroPadding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
	padding := blockSize - len(ciphertext)%blockSize
	padtext := bytes.Repeat([]byte{0}, padding)
	return append(ciphertext, padtext...)
}

//zero减码算法
func zeroUnPadding(origData []byte) []byte {
	return bytes.TrimFunc(origData,
		func(r rune) bool {
			return r == rune(0)
		})
}

四、加密模式

密码分组链接模式（Cipher Block Chaining，简称CBC）：是一种循环模式，前一个分组的密文和当前分组的明文异或操作后再加密，这样做的目的是增强破解难度。
电码本模式（Electronic Codebook Book，简称ECB）：是一种基础的加密方式，密文被分割成分组长度相等的块（不足补齐），然后单独一个个加密，一个个输出组成密文。
计算器模式（Counter，简称CTR）：计算器模式不常见，在CTR模式中，有一个自增的算子，这个算子用密钥加密之后的输出和明文异或的结果得到密文，相当于一次一密。这种加密方式简单快速，安全可靠，而且可以并行加密，但是在计算器不能维持很长的情况下，密钥只能使用一次。
输出反馈模式（Output FeedBack，简称OFB）：实际上是一种反馈模式，目的也是增强破解的难度。
密码反馈模式（Cipher FeedBack，简称CFB）：实际上是一种反馈模式，目的也是增强破解的难度。

//---------------DES ECB加密--------------------
// data: 明文数据
// key: 密钥字符串
// 返回密文数据
func DesECBEncrypt(data, key []byte) []byte {
	//NewCipher创建一个新的加密块
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	bs := block.BlockSize()
	// pkcs5填充
	data = pkcs5Padding(data, bs)
	if len(data)%bs != 0 {
		return nil
	}

	out := make([]byte, len(data))
	dst := out
	for len(data) > 0 {
		//Encrypt加密第一个块，将其结果保存到dst
		block.Encrypt(dst, data[:bs])
		data = data[bs:]
		dst = dst[bs:]
	}
	return out
}

//---------------DES ECB解密--------------------
// data: 密文数据
// key: 密钥字符串
// 返回明文数据
func DesECBDecrypter(data, key []byte) []byte {
	//NewCipher创建一个新的加密块
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	bs := block.BlockSize()
	if len(data)%bs != 0 {
		return nil
	}

	out := make([]byte, len(data))
	dst := out
	for len(data) > 0 {
		//Encrypt加密第一个块，将其结果保存到dst
		block.Decrypt(dst, data[:bs])
		data = data[bs:]
		dst = dst[bs:]
	}

	// pkcs5填充
	out = pkcs5UnPadding(out)

	return out
}

//---------------DES CBC加密--------------------
// data: 明文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回密文数据
func DesCBCEncrypt(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	// pkcs5填充
	data = pkcs5Padding(data, block.BlockSize())
	cryptText := make([]byte, len(data))

	blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)
	blockMode.CryptBlocks(cryptText, data)
	return cryptText
}

//---------------DES CBC解密--------------------
// data: 密文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回明文数据
func DesCBCDecrypter(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, iv)
	cryptText := make([]byte, len(data))
	blockMode.CryptBlocks(cryptText, data)
	// pkcs5填充
	cryptText = pkcs5UnPadding(cryptText)

	return cryptText
}

//---------------DES CTR加密--------------------
// data: 明文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回密文数据
func DesCTREncrypt(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	// pkcs5填充
	data = pkcs5Padding(data, block.BlockSize())
	cryptText := make([]byte, len(data))

	blockMode := cipher.NewCTR(block, iv)
	blockMode.XORKeyStream(cryptText, data)
	return cryptText
}

//---------------DES CTR解密--------------------
// data: 密文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回明文数据
func DesCTRDecrypter(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	blockMode := cipher.NewCTR(block, iv)
	cryptText := make([]byte, len(data))
	blockMode.XORKeyStream(cryptText, data)

	// pkcs5填充
	cryptText = pkcs5UnPadding(cryptText)

	return cryptText
}

//---------------DES OFB加密--------------------
// data: 明文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回密文数据
func DesOFBEncrypt(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	// pkcs5填充
	data = pkcs5Padding(data, block.BlockSize())
	cryptText := make([]byte, len(data))

	blockMode := cipher.NewOFB(block, iv)
	blockMode.XORKeyStream(cryptText, data)
	return cryptText
}

//---------------DES OFB解密--------------------
// data: 密文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回明文数据
func DesOFBDecrypter(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	blockMode := cipher.NewOFB(block, iv)
	cryptText := make([]byte, len(data))
	blockMode.XORKeyStream(cryptText, data)

	// pkcs5填充
	cryptText = pkcs5UnPadding(cryptText)

	return cryptText
}

//---------------DES CFB加密--------------------
// data: 明文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回密文数据
func DesCFBEncrypt(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	// pkcs5填充
	data = pkcs5Padding(data, block.BlockSize())
	cryptText := make([]byte, len(data))

	blockMode := cipher.NewCFBDecrypter(block, iv)
	blockMode.XORKeyStream(cryptText, data)
	return cryptText
}

//---------------DES CFB解密--------------------
// data: 密文数据
// key: 密钥字符串
// iv:iv向量
// 返回明文数据
func DesCFBDecrypter(data, key, iv []byte) []byte {
	block, err := des.NewCipher(key)
	if err != nil {
		return nil
	}

	blockMode := cipher.NewCFBEncrypter(block, iv)
	cryptText := make([]byte, len(data))
	blockMode.XORKeyStream(cryptText, data)

	// pkcs5填充
	cryptText = pkcs5UnPadding(cryptText)

	return cryptText
}

五、测试

import (
	"bytes"
	"crypto/cipher"
	"crypto/des"
	"encoding/base64"
	"fmt"
)

func main() {
	key := []byte("12345678")
	src := []byte("这是需要加密的明文哦！")

	// ECB 加密
	cipher := DesECBEncrypt(src, key)

	// 转base64
	bs64 := base64.StdEncoding.EncodeToString(cipher)
	fmt.Println(bs64)

	// 转回byte
	bt, err := base64.StdEncoding.DecodeString(bs64)
	if err != nil {
		fmt.Println("base64转换失败")
	}
	// ECB 解密
	str := DesECBEncrypt(bt, key)
	fmt.Println(str)
}

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https://zengwu.com.cn/archives/6d5b1f54

作者

过客

发布于

2021-09-27

更新于

2025-02-21

许可协议

CC BY 4.0

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一、DES算法简介

二、密钥

三、填充算法

pkcs5填充

zero填充

四、加密模式

五、测试

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