Go-ecc加密解密详解与代码_ecdsa

最新推荐文章于 2025-04-06 00:15:00 发布

2401_84970989

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分类专栏：程序员文章标签： golang 开发语言后端

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接受方接受加密数据{kG， $P_t+kP_B$ ，C}。
接受方使用自己的私钥 $n_B$ 作如下计算： $P_t+kP_B-nB(kG)=P_t+k(n_BG)-n_B(kG)=P_t$
计算m= $(C-y_t)/x_t$ ，得明文m。

小结

计算量小，处理速度快
存储空间占用小
带宽要求低
应用前景非常好，特别在移动通信、无线设备上的应用
安全性能更高（160位等同RSA的1024位）

在保持同等安全的条件下所需的密钥长度（单位为比特）


RSA	1024	2048	3072	7680	15360
ECC	160	224	256	384	512

Ecc的Go实现

`crypto/ecdsa` 包

func GenerateKey(c elliptic.Curve, rand io.Reader) (priv *PrivateKey, err error)

公钥/私钥。因为

type PrivateKey struct {
     PublicKey     
     D   *big.Int 
}

公钥在私钥的结构体里面

`crypto/elliptic 包`

func P256() Curve

返回一个实现了P-256的曲线。

`crypto/rand` 包

func Read(b []byte) (n int, err error)

本函数是一个使用io.ReadFull调用Reader.Read的辅助性函数。当且仅当err == nil时，返回值n == len(b)。

crypto/x509包

func MarshalECPrivateKey(key *ecdsa.PrivateKey) ([]byte, error)

MarshalECPrivateKey将ecdsa私钥序列化为ASN.1 DER编码。

x509等其他包在https://blog.youkuaiyun.com/lady_killer9/article/details/118026802 中有提到。

代码

生成密钥对

使用ecdsa.GenerateKey生成私钥
使用x509.MarshalECPrivateKey对生成的私钥序列化
使用pem.Block转为块，使用pem.Encode编码
保存私钥到文件
公钥从私钥结构体中取出，其他类似，x509序列化使用MarshalECPrivateKey函数即可

// 生成ECC私钥对
// keySize 密钥大小, 224 256 384 521
// dirPath 密钥文件生成后保存的目录
// 返回 错误

func GenerateECCKey(keySize int,dirPath string) error {
	// generate private key
	var priKey *ecdsa.PrivateKey
	var err error
	switch keySize{
	case 224:priKey,err = ecdsa.GenerateKey(elliptic.P224(),rand.Reader)
	case 256:priKey,err = ecdsa.GenerateKey(elliptic.P256(),rand.Reader)
	case 384:priKey,err = ecdsa.GenerateKey(elliptic.P256(),rand.Reader)
	case 521:priKey,err = ecdsa.GenerateKey(elliptic.P521(),rand.Reader)
	default:priKey,err = nil,nil
	}
	if priKey == nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,errors.EcckeyError)
	}
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	// x509
	derText,err := x509.MarshalECPrivateKey(priKey)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	// pem block
	block := &pem.Block{
		Type:"ecdsa private key",
		Bytes:derText,
	}
	file,err := os.Create(dirPath+"eccPrivate.pem")
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	err = pem.Encode(file,block)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	file.Close()
	// public key
	pubKey := priKey.PublicKey
	derText, err = x509.MarshalPKIXPublicKey(&pubKey)
	block = &pem.Block{
		Type:"ecdsa public key",
		Bytes:derText,
	}
	file, err = os.Create(dirPath+"eccPublic.pem")
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	err = pem.Encode(file,block)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	file.Close()
	return nil
}

加密

go包没有ecc的加密，这里采用的github上的一个项目的ecies包

获取block块
使用x509.ParsePKIXPublicKey解析为公钥
断言后转为ecies包的Public类型（转换函数附在后面）
使用ecies.Encrypt加密

// Ecc 加密
// plainText 明文
// filePath 公钥文件路径
// 返回 密文 错误

func EccEncrypt(plainText []byte,filePath string)  ([]byte, error) {
	// get pem.Block
	block,err := util.GetKey(filePath)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return nil,util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	// X509
	publicInterface,err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return nil,util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	publicKey,flag := publicInterface.(*ecdsa.PublicKey)
	if flag == false{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return nil,util.Error(file,line+1,errors.RsatransError)
	}
	cipherText,err := ecies.Encrypt(rand.Reader,util.PubEcdsaToEcies(publicKey),plainText,nil,nil)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return nil,util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	return cipherText,err
}

解密

获取block块
使用x509.ParseECPrivateKey解析为私钥
转为ecies的私钥格式（转换函数附在后面）
使用ecies.Decrypt解密

// ECC 解密
// cipherText 密文
// filePath 私钥文件路径
// 返回 明文 错误

func EccDecrypt(cipherText []byte,filePath string) (plainText []byte,err error)  {
	// get pem.Block
	block,err := util.GetKey(filePath)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return nil,util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	// get privateKey
	privateKey, _ := x509.ParseECPrivateKey(block.Bytes)
	priKey := util.PriEcdsaToEcies(privateKey)
	plainText,err = priKey.Decrypt(cipherText,nil,nil)
	if err != nil{
		_, file, line, _ := runtime.Caller(0)
		return nil,util.Error(file,line+1,err.Error())
	}
	return plainText,nil
}

附：ecdsa包的公钥私钥转为ecies对应的密钥的转换代码，全部代码看后面gitee链接

// ecdsa public key to ecies public key
func PubEcdsaToEcies(pub *ecdsa.PublicKey) *ecies.PublicKey {
	return &ecies.PublicKey{
		X:      pub.X,
		Y:      pub.Y,
		Curve:  pub.Curve,
		Params: ecies.ParamsFromCurve(pub.Curve),
	}
}
// ecdsa private key to ecies private key
func PriEcdsaToEcies(prv *ecdsa.PrivateKey) *ecies.PrivateKey {
	pub := PubEcdsaToEcies(&prv.PublicKey)
	return &ecies.PrivateKey{*pub, prv.D}
}

测试代码

	plainText := []byte("hi, I'm lady_killer9")
	cipherText,err := EccEncrypt(plainText,"./eccPublic.pem")
	if err!=nil{
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Printf("加密后：%s\n",cipherText)
	plainText,err = EccDecrypt(cipherText,"./eccPrivate.pem")
	if err!=nil{
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Printf("解密后：%s\n",plainText)