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- 对称加密算法，即加密和解密使用一样的密钥的加解密算法。
- 分组密码（block cipher），是每次只能处理特定长度的一块（block）数据的一类加解密算法。
- 目前常见的对称加密算法DES、3DES、AES都是属于分组密码。
AES高级加密标准，这个标准用来替代原先的DES，是现行的对称加密标准。
分组：128bit
秘钥：128bit、192bit、256bit
ECB模式##
- 全称Electronic CodeBook mode，电子密码本模式。
- 分组方式：将明文分组加密之后的结果直接称为密文分组。
- 优点：
1、一个分组的损坏不影响其他分组
2、可以并行加解密 - 缺点：
1、相同的明文分组会转换为相同的密文分组。
2、无需破译密码就能操纵明文（每个分组独立且前后文无关，直接增加或删除一个分组不影响其它分组解密过程的正确性）。
CBC模式##
- 全称Cipher Block Chaining mode，密码分组链接模式。
- 分组方式：将明文分组与前一个密文分组进行XOR运算，然后再进行加密。每个分组的加解密都依赖于前一个分组。而第一个分组没有前一个分组，因此需要一个初始化向量（initialization vector）。
- 优点：
1、加密结果与前文相关，有利于提高加密结果的随机性。
2、可并行解密。 - 缺点
1、无法并行加密。
2、一个分组损坏，如果密文长度不变，则两个分组受影响。
3、一个分组损坏，如果密文长度改变，则后面所有分组受影响。
CFB模式##
- 全称Cipher FeedBack mode，密文反馈模式。
- 分组方式：前一个密文分组会被送回到密码算法的输入端。
在CBC和EBC模式中，明文分组都是通过密码算法进行加密的。而在CFB模式中，明文分组并没有通过加密算法直接进行加密，明文分组和密文分组之间只有一个XOR。 - CFB模式是通过将“明文分组”与“密码算法的输出”进行XOR运行生成“密文分组”。
- CFB模式中由密码算法生成的比特序列称为密钥流（key stream）。密码算法相当于密钥流的伪随机数生成器，而初始化向量相当于伪随机数生成器的种子。（CFB模式有点类似一次性密码本。）
- 优点：
1、支持并行解密。
2、不需要填充（padding）。 - 缺点：
1、不能抵御重放攻击（replay attack）。
2、不支持并行加密。
OFB模式##
- Output FeedBack mode 输出反馈模式
- 密码算法的输出会反馈到密码算法的输入中（具体见下图）。
- OFB模式中，XOR所需的比特序列（密钥流）可以事先通过密码算法生成，和明文分组无关。只需要提前准备好所需的密钥流，然后进行XOR运算就可以了。
分组模式小结###
推荐使用CBC模式。为什么要填充？ECB和CBC模式要求明文数据必须填充至长度为分组长度的整数倍。那么需要填充多少个字节？
paddingSize = blockSize - textLength % blockSize
填充什么内容？
- ANSI X.923：填充序列的最后一个字节填paddingSize，其它填0。
- ISO 10126：填充序列的最后一个字节填paddingSize， 其它填随机数。
- PKCS7：填充序列的每个字节都填paddingSize。
下面使用CBC模式+PKCS7 填充方式实现AES的加密和解密：
package main
import (
"bytes"
"crypto/cipher"
"crypto/aes"
"encoding/base64"
"fmt"
)
func PKCS7Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
padding := blockSize - len(ciphertext) % blockSize
padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
return append(ciphertext, padtext...)
}
func PKCS7UnPadding(origData []byte) []byte {
length := len(origData)
unpadding := int(origData[length-1])
return origData[:(length - unpadding)]
}
func AesEncrypt(origData, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
blockSize := block.BlockSize()
origData = PKCS7Padding(origData, blockSize)
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, key[:blockSize])
crypted := make([]byte, len(origData))
blockMode.CryptBlocks(crypted, origData)
return crypted, nil
}
func AesDecrypt(crypted, key []byte) ([]byte, error) {
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
return nil, err
}
blockSize := block.BlockSize()
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block, key[:blockSize])
origData := make([]byte, len(crypted))
blockMode.CryptBlocks(origData, crypted)
origData = PKCS7UnPadding(origData)
return origData, nil
}
func main() {
key := []byte("0123456789abcdef")
result, err := AesEncrypt([]byte("hello world"), key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(base64.StdEncoding.EncodeToString(result))
origData, err := AesDecrypt(result, key)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(string(origData))
}
