Golang 双棘轮算法

Python020

Golang 双棘轮算法,第1张

棘轮算法用于通信双方基于共享密钥交换加密消息。通常,通信双方将先使用某种密钥协商协议(例如 X3DH1)以协商共享密钥。此后,通信双方即可使用双棘轮算法发送接收加密消息了。

通信双方将为每一个双棘轮消息派生出新的密钥,使得旧的密钥不能从新的密钥计算得到。通信双方还将在消息中附上迪菲-赫尔曼公钥值。迪菲-赫尔曼计算的结果将被混入派生出的密钥中,使得新的密钥不能从旧的密钥计算得到。这些特性将在某一方的密钥泄漏后保护此前或此后的加密消息。

对称加密有非常好的安全性,其加解密计算的性能也较高,但其有两个重要缺点:

在如今开放的信息社会,秘钥的管理愈加困难,非公开的秘钥机制虽然破解较难,但还是有遭到攻击的可能性,由于对称加密需要加解密双方共同握有私钥,所有生成秘钥的一方必须分发给另一方才能进行安全通行,这就难免秘钥在网络中传输,网络是不可靠的,其有可能被拦截或篡改。于是就产生了公开秘钥体制,即服务方根据特定算法产生一对钥匙串,自己持有私钥小心保存,而公钥公开分发,在通信中,由公钥加密进行网络传输,而传输的信息只能由私钥解密,这就解决了秘钥分发的问。公开秘钥体制就是非对称加密,非对称加密一般有两种用途:

如今的非对称加密比较可靠的有RSA算法和ECC算法(椭圆曲线算法),RSA的受众最多,但近年来随着比特币、区块链的兴起,ECC加密算法也越来越受到青睐。下面我们先介绍一下RSA加密算法的使用,ECC我们下一讲展开。

公钥密码体系都是要基于一个困难问题来保证其安全性的,RSA是基于大数分解,将一个即使是计算机也无能为力的数学问题作为安全壁垒是现代密码学的实现原理。讲述这类数学问题需要庞杂的数论基础,此相关部分在此不再展开,感兴趣的请出门右拐搜索欧几里得证明、欧拉函数等数论部分知识。

Go标准库中crypto/rsa包实现了RSA加解密算法,并通过crypto/x509包实现私钥序列化为ASN.1的DER编码字符串的方法,我们还使用编解码包encoding/pem(实现了PEM数据编码,该格式源自保密增强邮件协议,目前PEM编码主要用于TLS密钥和证书。)将公私钥数据编码为pem格式的证书文件。

使用以上加解密方法: