文章目录

一、相关知识扫盲篇
- 数字签名、数字证书
- 防止证书伪造之证书链-Digital Certificates
二、公私钥格式、协议规范
三、golang RSA加密、解密具体实现
- `RSA`加密、解密
- - `RSA`公钥加密
  - `RSA`私钥解密
  - `hmac_sha256`加密
  - 私钥加密，生成签名`SHA256withRSA`
  - `RSA`公钥验证签名
- golang解析数字证书操作

一、相关知识扫盲篇

数字签名、数字证书

A与B的交互，通过一方的公私密钥，实现数据的加密，解密，验证数据签名，以保证其数据是对的。

但是存在比如B处存放的A的公钥被别人替换为如C的公钥可能性，这样C去发送信息给B，B会误以为是A发的，达到欺骗的效果
由此出现了，中心证书的CA(Certificate authority)机构，做中间人，把公钥持有人的信息，再用机构的私钥对A的信息进行加密。

B拿到数据，先用证书持有机构的公钥进行解密，证明是A的数据，然后再用A的公钥进行验签

引申：既然道格可以替换鲍勃的公钥，为什么不能故技重施，伪造CA的公钥，然后用自己的私钥伪造成CA的数字证书，从而达到欺骗苏珊的目的呢？

解释：CA的公钥是公开的，是可查的，他们的公钥在自己网站上提供下载，因此无法伪造

总结：公私钥用于加密、验证之间的数据，证书(中心媒介)用于证明其拿到的是正确的交互方的公钥。

防止证书伪造之证书链-Digital Certificates

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SHA256withRSA 先用RAS加密，在执行SHA256的哈希运算，主要用在签名验证操作

二、公私钥格式、协议规范

公私钥格式、标准、规范，golang生成公私钥，见(https://blog.csdn.net/BuquTianya/article/details/82958194)
openssl数字证书常见格式与协议介绍

主要涉及的go包:

x509 x509包解析X.509(密码学里公钥证书的格式标准)编码的证书和密钥
pem包，pem包实现了PEM数据编码（源自保密增强邮件协议 Privacy Enbanced Mail）。目前PEM编码主要用于TLS密钥和证书
crypto/rsa rsa包实现了PKCS#1规定的RSA加密算法

三、golang RSA加密、解密具体实现

`RSA`加密、解密

RSA加密数据
再配合 SHA256哈希获得不可修改的签名signature

`RSA`公钥加密

// 公钥加密-分段func RsaEncryptBlock(src, publicKeyByte []byte) (bytesEncrypt []byte, err error) {// 解码公钥文件，返回block结构// The encoded form is://    -----BEGIN Type-----//    Headers//    base64-encoded Bytes//    -----END Type-----block, _ := pem.Decode(publicKeyByte)if block == nil {return nil, errors.New("Decode PublicKey Fail")}// 解析 PKIX 格式的公钥，返回 *rsa.PublicKey, *dsa.PublicKey, *ecdsa.PublicKey 等格式的structpublicKey, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)if err != nil {return nil, err}//根据自己具体使用的格式做推测pub, keySize :=  publicKey.(*rsa.PublicKey), publicKey.(*rsa.PublicKey).Size()srcSize := len(src)fmt.Println("密钥长度：", keySize, "\t明文长度：\t", srcSize)//单次加密的长度需要减掉padding的长度，PKCS1为11// 按需加密offSet, once := 0, keySize-11buffer := bytes.Buffer{}for offSet < srcSize {endIndex := offSet + onceif endIndex > srcSize {endIndex = srcSize}// 加密一部分bytesOnce, err := rsa.EncryptPKCS1v15(myrand.Reader, pub, src[offSet:endIndex])if err != nil {return nil, err}buffer.Write(bytesOnce)offSet = endIndex}bytesEncrypt = buffer.Bytes()return
}

`RSA`私钥解密

**
私钥解密-分段*/
func RsaDecryptBlock(src, privateKeyByte []byte) (bytesDecrypt  []byte, err error) {block, _ := pem.Decode(privateKeyByte)if block == nil {return nil, errors.New("Decode PrivateKey Fail")}// 注意格式 PKCS8 / PKCS1privateKey, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)if err != nil {return nil, err}private := privateKey.(*rsa.PrivateKey)keySize, srcSize := private.Size(), len(src)fmt.Println("密钥长度：", keySize, "\t密文长度：\t", srcSize)var offSet = 0var buffer = bytes.Buffer{}for offSet < srcSize {endIndex := offSet + keySizeif endIndex > srcSize {endIndex = srcSize}// 解密bytesOnce, err := rsa.DecryptPKCS1v15(myrand.Reader, private, src[offSet:endIndex])if err != nil {return nil, err}buffer.Write(bytesOnce)offSet = endIndex}bytesDecrypt = buffer.Bytes()return
}

`hmac_sha256`加密

func HmacSha256(message string, secret string) string {key := []byte(secret)h := hmac.New(sha256.New, key)h.Write([]byte(message))return base64.StdEncoding.EncodeToString(h.Sum(nil))  // 转base64str
}

私钥加密，生成签名`SHA256withRSA`

func RSASign(origData string, privateKeyBytes []byte) (sign string,err error) {/*// 可以通过读取私钥文件，获取私钥字节数据privateKeyBytes, err := ioutil.ReadFile(filename)if err != nil {return nil, err}*/// 解码私钥blocks,_  := pem.Decode(privateKeyBytes)if block == nil {return nil, errors.New("decode privatekey fail")}// 解析私钥对象privateKey, _ := x509.ParsePKCS8PrivateKey(blocks.Bytes)// 选择hash算法，对数据进行hashh := sha256.New()h.Write([]byte(origData))digest := h.Sum(nil)// 生成签名s, _ := rsa.SignPKCS1v15(nil, privateKey.(*rsa.PrivateKey), crypto.SHA256, digest)// 获取base64strsign = base64.StdEncoding.EncodeToString(s)return sign, nil
}

`RSA`公钥验证签名

func RSAVerify(data []byte, base64Sig, filename string) error {// 对base64编码的签名内容进行解码sign_bytes, err := base64.StdEncoding.DecodeString(base64Sig)if err != nil {return err}// 选择hash算法，对需要签名的数据进行hash运算myhash := crypto.SHA256hashInstance := myhash.New()hashInstance.Write(data)hashed := hashInstance.Sum(nil)// 读取公钥文件，解析出公钥对象// 1、读取公钥文件，获取公钥字节publicKeyBytes, err := ioutil.ReadFile(filename)if err != nil {return err}// 2、解码公钥字节，生成加密对象block, _ := pem.Decode(publicKeyBytes)if block == nil {return errors.New("decode publicKey fail")}// 3、解析DER编码的公钥，生成公钥接口publicKeyInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)if err != nil {return err}// 4、公钥接口转型成公钥对象(按需转换判断类型)publicKey := publicKeyInterface.(*rsa.PublicKey)// RSA验证数字签名（参数是公钥对象、哈希类型、签名文件的哈希串、已知的签名数据）return rsa.VerifyPKCS1v15(publicKey, myhash, hashed, sign_bytes)
}

这里以PayPal webhook数据验签(SHA256withRSA)举例：

import ("crypto""crypto/rsa""crypto/x509""encoding/base64""encoding/pem""errors""github.com/astaxie/beego/logs""hash/crc32""io/ioutil""net/http""strconv"
)type PayPalWebHook struct {TransmissionID   string // Paypal-Transmission-IdTransmissionTime string // Paypal-Transmission-Time (请求头header里边)TransmissionSig  string // Paypal-Transmission-Sig 传递来的签名WebHookID        string // webhook_id 注意与  webhook_event_id做区分CertUrl          string // Paypal-Cert-UrlEventData        []byte // payload data
}func (this *PayPalWebHook) VerifySignature() (bool, error) {//获取证书 // 这里使用下载证书的方式，如果是本地使用io操作读取即可resp, err := http.Get(this.CertUrl)if err != nil {logs.Error("[Get Cert Error]: ", err)return false, err}defer resp.Body.Close()cert_bytes, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)if err != nil {return false, err}//解析pub_key，从证书里边解析出公钥// 若已有公钥，则忽略此从证书解出公钥的操作pub_key, err := this.getPublicKey(cert_bytes)if err != nil {return false, err}//拼接签名所需字符串。expect_str := this.getExpectedStr()//执行校验sig_bytes, err := base64.StdEncoding.DecodeString(this.TransmissionSig)if err != nil {logs.Error("[base64 decode error]: ", err)return false, err}hash_handler := crypto.SHA256hash_instance := hash_handler.New()hash_instance.Write([]byte(expect_str))hashed := hash_instance.Sum(nil)err = rsa.VerifyPKCS1v15(pub_key, hash_handler, hashed, sig_bytes)if err != nil {logs.Error("[Verify Signature Error]: ", err)return false, err}return true, nil
}//获取签名拼接字符串(按需设置)
func (this *PayPalWebHook) getExpectedStr() string {// 这里取数据的crc32冗余校验的值，和相关参数做拼接的hash前的数据字符串。按需改为需要进行签名操作的数据//crc冗余校验event_crc32 := crc32.ChecksumIEEE(this.EventData)//PayPal签名要求格式expect_string := this.TransmissionID + "|" + this.TransmissionTime + "|" + this.WebHookID + "|" + strconv.FormatUint(uint64(event_crc32), 10)logs.Debug("[Expect string]: ", expect_string)return expect_string
}// 从证书里提取公钥
func (this *PayPalWebHook) getPublicKey(cert_bytes []byte) (*rsa.PublicKey, error) {//解码证书pem，验证格式cert_der_block, _ := pem.Decode(cert_bytes)if cert_der_block == nil {logs.Error(cert_der_block)return nil, errors.New("decode_cert_error")}//解析证书cert, err := x509.ParseCertificate(cert_der_block.Bytes)if err != nil {logs.Error("[ParseCertificate Error]: , err")return nil, err}//序列化公钥pub_key_der, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(cert.PublicKey)if err != nil {logs.Error("[MarshalPKIXPublicKey Error]: ", err)return nil, err}//解析公钥pub_key, err := x509.ParsePKIXPublicKey(pub_key_der)if err != nil {logs.Error("[ParsePKIXPublicKey Error]: ", err)return nil, err}//这里因为知道其加密方式，直接推断的rsa，这里根据具体情况修改实现return pub_key.(*rsa.PublicKey), nil
}

golang解析数字证书操作

golang解析数字证书和PKCS#1&PKCS#8格式的私钥

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