如何使用Golang编写文件加解密工具_基础IO与AES加密实战

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go 文件 aes 加密应使用 crypto/cipher 封装而非直接调用 crypto/aes,需随机 iv(前置存储)、pkcs#7 填充(手动实现)、分块流式加解密(如 ctr),禁用 ecb,注意文件权限(0600)、io.copy 陷阱及路径校验。

如何使用Golang编写文件加解密工具_基础IO与AES加密实战

Go 里用 AES 加密文件,别直接套 crypto/aes 原生块模式

Go 标准库的 crypto/aes 只提供底层分组密码,不带填充、不带模式封装。直接拿 aes.NewCipher + cipher.NewCBCEncrypter 写文件加密,大概率解出来是乱码或 panic。

真正该用的是 crypto/cipher 包里的封装类型,配合明确的初始化向量(IV)和 PKCS#7 填充——但标准库没直接提供填充函数,得自己补。

  • iv 必须随机生成且随密文一起保存(通常前置 16 字节),不能硬编码或复用
  • 文件太大时别一次性读进内存:用 bufio.Reader 分块读 + cipher.Stream 流式加解密(如 cipher.NewCTR)更安全
  • 别用 ECB 模式,哪怕只是测试——它会让相同明文块产生相同密文块,图片加密后还能看出轮廓

os.OpenFileio.Copy 配合加密流时的权限与缓冲陷阱

写加密结果到新文件时,os.OpenFile(path, os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0600) 的权限掩码必须显式设为 0600,否则默认可能是 0666,导致密文文件被同组用户读取。

io.Copy 管道数据时,如果加密流是 cipher.Stream 类型(如 CTR),它不实现 io.ReaderFromio.Copy 会退化成小 buffer 循环,性能差还容易漏写最后不足 buffer 大小的数据块。

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  • 改用 io.CopyN 或手动 Read/Write 循环,确保最后一块也被处理
  • 加密前先 stat 源文件,避免对目录或符号链接误操作;解密时检查目标路径是否已存在,防止覆盖
  • 大文件建议用 bufio.NewWriterSize(f, 1 设置 1MB 缓冲,减少系统调用次数

密钥从哪来?别用字符串字面量硬编码 password

直接把 "my-secret-key-123" 当 AES-256 密钥用,长度不对(AES-256 要 32 字节),Go 会 panic:crypto/aes: invalid key size 17。更糟的是,用户输的密码通常不是合法密钥。

必须走密钥派生:用 golang.org/x/crypto/pbkdf2scrypt,配合盐值(salt)和足够迭代轮数。盐值要随机生成、随密文存储(比如放在 IV 后面或单独 header)。

  • 迭代次数至少 100000,盐长不少于 16 字节
  • 别用 MD5 或 SHA1 做派生——pbkdf2.Key 要指定 sha256.New 之类
  • 如果工具支持命令行输密码,记得用 golang.org/x/term.ReadPassword 关闭回显

解密失败时常见的 crypto/cipher: message authentication failed

这个错误基本等于“密钥或 IV 不对”,但新手常以为是代码逻辑问题。AES-GCM 模式下,它其实是认证失败(authentication tag 校验不通过),不是解密出错。

如果你用 GCM(推荐),tag 必须和密文一起保存(通常追加在末尾),解密时要截取出来传给 Seal / Open 方法。少一个字节、顺序颠倒、用了加密时的 IV 去解密——全都会触发这个错误。

  • GCM 的 Nonce(即 IV)不能重复,也不能用计数器简单递增(易预测),建议每次随机 12 字节
  • 不要自己拼接 IV + 密文 + tag:用固定格式 header(如 4 字节长度 + IV + 密文 + tag),否则解析容易错位
  • 解密前先检查文件大小是否 ≥ IV 长度 + tag 长度(GCM 默认 16 字节),避免 panic

加解密不是拼函数,是管住 IV、盐、tag、缓冲、权限这五根线。少盯一眼,文件就可能永远打不开。

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