概述

rsa是一个基础组件，处理非对称加密的工作。

rsa一般指rsa加密算法。RSA加密算法是一种非对称加密算法。在公开密钥加密和电子商业中RSA被广泛使用。1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。

需要搞清楚一件事情，理解流程，理解概念很重要。然后才是工程上具体的实施。
写文章的原则“豹头、猪肚、凤尾”。

概念

签名

RSA签名流程主要包括以下步骤：

对要签名的数据（消息）进行哈希处理，得到消息摘要。
使用私钥对消息摘要进行加密，得到签名。
将签名和原始消息一起传输或者存储。

加密

RSA是一种非对称加密技术，其中包含公钥和私钥。公钥可以用于加密数据，私钥可以用于解密数据。下面是RSA的加密和解密过程：

生成一对公钥和私钥。

选择两个大质数p和q。
计算n = p * q和φ(n)=(p-1)(q-1)。
选择一个整数e，使得1 < e < φ(n)，且e与φ(n)互质。
计算d，使得d * e ≡ 1 (mod φ(n))，即d是e关于模φ(n)的乘法逆元。
将n和e封装成公钥，将n和d封装成私钥。
加密过程：
对要加密的数据（明文）进行哈希处理，得到消息摘要M’。
使用公钥对消息摘要进行加密，得到密文C。具体地，将消息摘要M’用二进制表示成位串，然后对位串进行填充，生成一个长度为k的多项式f(x)，然后计算f(0)、f(1)、…、f(k-1)，得到一个k位的密文C。
将密文C传输给接收方。
解密过程：
使用私钥对密文进行解密，得到消息摘要M’’。
对解密后的消息摘要进行哈希处理，得到明文M。

注意：在加密过程中，不需要输入私钥进行加密，而是输入公钥进行加密。

pkcs#1 pkcs#8

PKCS#1和PKCS#8是两个不同的标准，分别用于定义RSA密钥对的表示格式和RSA私钥的表示格式。

PKCS#1定义了RSA密钥对的表示格式，其中包括公钥和私钥的编码格式和算法参数。它规定了RSA密钥对的生成、加密、解密和签名验证等操作的标准实现方法。

PKCS#8定义了存储和管理私钥的标准格式，其中包括私钥的编码格式和算法参数。它规定了RSA公钥和私钥的生成、加密、解密和签名验证等操作的标准实现方法。

因此，PKCS#1和PKCS#8的主要区别在于它们定义的内容不同。PKCS#1主要用于定义RSA密钥对的表示格式，而PKCS#8主要用于定义RSA私钥的表示格式。

PKCS#8标准定义的是存储和管理私钥的格式，并不包含公钥的信息。因此，PKCS#8私钥中并不包含公钥。

在PKCS#8标准中，私钥的格式定义包括了私钥的算法、模数、私钥的哈希代码等信息。而公钥的信息通常是在证书中存储的，因此如果需要使用PKCS#8私钥进行加密解密等操作，需要将其转换为包含公钥的证书格式。

在Go语言中，如果您需要从PKCS#8格式的私钥中提取公钥，可以使用crypto/x509包中的ParsePKCS8PrivateKey()函数将私钥解析为rsa.PrivateKey结构体，然后使用x509.MarshalPKCS1PublicKey()函数将rsa.PrivateKey结构体转换为PKCS#1格式的公钥。

工程实践

加密解密

在这个示例中，我们使用Go语言实现了RSA加密和解密过程。我们首先使用rsa.GenerateKey()函数生成一个2048位的公钥和私钥对。然后，我们使用rsa.EncryptOAEP()函数使用公钥加密数据，并使用rsa.DecryptOAEP()函数使用私钥解密数据。最后，我们输出原始数据、加密后的数据和解密后的数据。请注意，加密和解密过程都需要使用随机数生成器，以增加安全性。

package main  
  
import (  
 "fmt"  
 "crypto/rand"  
 "crypto/rsa"  
 "crypto/x509"  
 "encoding/pem"  
 "encoding/base64"  
)  
  
func main() {  
 // 生成公钥和私钥  
 privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)  
 if err != nil {  
 panic(err)  
 }  
 pub := &privateKey.PublicKey  
  
 // 加密数据  
 message := []byte("Hello, world!")  
 envelope, err := rsa.EncryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, pub, message, nil)  
 if err != nil {  
 panic(err)  
 }  
  
 // 解密数据  
 decrypted, err := rsa.DecryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, privateKey, envelope, nil)  
 if err != nil {  
 panic(err)  
 }  
  
 // 输出结果  
 fmt.Printf("原始数据：%s\n", message)  
 fmt.Printf("加密后的数据：%s\n", base64.StdEncoding.EncodeToString(envelope))  
 fmt.Printf("解密后的数据：%s\n", string(decrypted))  
}

签名

package main  
  
import (  
    "crypto/rand"  
    "crypto/rsa"  
    "crypto/sha256"  
    "encoding/base64"  
    "fmt"  
)  
  
func main() {  
    // 原始数据  
    data := []byte("Hello, world!")  
  
    // 生成私钥和公钥  
    privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)  
    if err != nil {  
        panic(err)  
    }  
    publicKey := &privateKey.PublicKey  
  
    // 使用私钥进行签名  
    hashed := sha256.Sum256(data)  
    signature, err := rsa.SignPKCS8(rand.Reader, privateKey, crypto.SHA256, hashed[:])  
    if err != nil {  
        panic(err)  
    }  
  
    // 将签名转换为字符串  
    signatureBytes := signature.ToWire().Data()  
    signatureBase64 := make([]byte, base64.StdEncoding.EncodedLen(len(signatureBytes)))  
    base64.StdEncoding.Encode(signatureBase64, signatureBytes)  
  
    // 使用公钥进行验证  
    if rsa.VerifyPKCS8(publicKey, crypto.SHA256, hashed[:], signature) == nil {  
        fmt.Println("Signature verified successfully")  
    } else {  
        fmt.Println("Signature verification failed")  
    }  
  
    // 输出结果  
    fmt.Printf("Original data: %s\n", data)  
    fmt.Printf("Encrypted data: %s\n", base64.StdEncoding.EncodeToString(hashed[:]))  
    fmt.Printf("Signature: %s\n", string(signatureBase64))  
}

在这个示例代码中，我们使用rsa.GenerateKey()函数生成一个2048位的私钥和公钥对。然后，我们使用rsa.SignPKCS8()函数使用私钥对原始数据进行SHA256哈希，并使用RSA-PKCS#8算法对哈希值进行签名。签名后，我们将签名转换为字符串，并使用rsa.VerifyPKCS8()函数使用公钥验证签名的正确性。最后，我们输出原始数据、加密后的数据和签名。请注意，在RSA-PKCS#8签名中，需要指定填充方案为rsa.PSSS，并且在验证时需要指定公钥格式为PKCS#8格式。

go补充资料

x509

在Go语言中，x509是一个用于处理X.509证书和密钥的库。X.509是一种公钥基础设施（PKI）标准，用于定义和管理数字证书的格式和用法。x509库提供了用于解析、验证和创建X.509证书的功能。

x509库提供了以下主要功能：

证书解析：x509库允许您解析和读取X.509证书，包括证书链中的多个证书。您可以提取证书的有效期、主题和颁发者信息，以及密钥用法和扩展字段等其他属性。
证书验证：x509库允许您验证证书的有效性，包括验证证书链的完整性、检查证书的过期日期、以及确保证书不被撤销等。
证书创建：x509库还提供了创建X.509证书的功能，允许您生成新的证书请求（CSR），自签名证书，或者创建包含特定属性和扩展的证书。
密钥管理：x509库还提供了一些用于管理RSA、DSA和ECDSA等常见密钥类型的函数。您可以生成和销毁密钥，以及使用它们来加密和解密数据。

通过x509库，您可以方便地处理数字证书和密钥，确保安全地在应用程序中使用它们。

Linux相关的命令行

RSA是一种非对称加密算法，常用于加密和数字签名。在Linux中，可以使用以下指令来生成和使用RSA密钥对：

生成RSA密钥对
使用openssl命令可以生成RSA密钥对，可以在终端中执行以下命令：

openssl genpkey -algorithm RSA -out private.key
该命令将生成一个2048位的RSA密钥对，并将其保存在private.key文件中。

从私钥文件中读取私钥
可以使用以下命令从私钥文件中读取私钥：

openssl rsa -in private.key -out private_key.pem -passin pass:password
其中private.key是私钥文件的路径，password是保护私钥的密码。该命令将读取私钥并将其保存在private_key.pem文件中。

从公钥文件中读取公钥
可以使用以下命令从公钥文件中读取公钥：

openssl rsa -in public.key -out public_key.pem
其中public.key是公钥文件的路径。该命令将读取公钥并将其保存在public_key.pem文件中。

使用RSA密钥对加密和解密数据
可以使用以下命令使用RSA密钥对加密和解密数据：

1 2	openssl rsautl -encrypt -inkey private.key -pubin -in data.txt -out data.encrypted openssl rsautl -decrypt -inkey public.key -in data.encrypted -out data.decrypted

其中private.key是私钥文件的路径，public.key是公钥文件的路径，data.txt是要加密的数据文件的路径，data.encrypted是加密后的数据的路径，data.decrypted是解密后的数据的路径。

注意：在使用RSA密钥对加密和解密数据时，需要使用相同的RSA密钥对。

引用

[1] 文心雕龙-ai

Abel'Blog

go-rsa

概述

概念

签名

加密