如何在Golang中实现数据加密与解密_Golang crypto包应用示例

使用crypto/aes需手动处理IV和PKCS#7填充，密钥长度须为16/24/32字节；推荐crypto/cipher.AEAD（如GCM）自动处理IV与认证；禁用MD5/SHA1派生密钥，应使用PBKDF2等KDF；文件加密须分块流式处理并正确填充。

用 crypto/aes 做 AES 加密必须手动处理 IV 和填充

go 标准库不提供开箱即用的「加密字符串→密文」函数，aes.NewCipher 只返回底层加解密器，你需要自己管理 IV（初始化向量）和 PKCS#7 填充。漏掉任一环节都会导致解密失败或 panic。

• IV 必须每次加密随机生成，且和密文一起传输（通常前置在密文前）
• Go 没有内置 PKCS#7 填充函数，得自己补字节：明文长度不足块大小（16 字节）时，在末尾追加 n 个值为 n 的字节
• 密钥长度必须严格为 16（AES-128）、24（AES-192）或 32（AES-256）字节；传入 []byte("my-key") 很可能只有 6 字节，直接 panic

func encryptAES(plaintext []byte, key []byte) ([]byte, error) {     block, err := aes.NewCipher(key)     if err != nil {         return nil, err     }     if len(plaintext)%block.BlockSize() != 0 {         padding := block.BlockSize() - len(plaintext)%block.BlockSize()         plaintext = append(plaintext, bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)...)     }     ciphertext := make([]byte, block.BlockSize()+len(plaintext))     iv := ciphertext[:block.BlockSize()]     if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {         return nil, err     }     stream := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)     stream.CryptBlocks(ciphertext[block.BlockSize:], plaintext)     return ciphertext, nil }

crypto/cipher.AEAD 是更安全的选择，但接口更绕

相比裸 AES-CBC，cipher.NewGCM 返回的 AEAD 实例自动处理 IV、认证标签（auth tag），还能防篡改——但它的 Seal 和 Open 方法参数顺序容易搞反，且要求 nonce（即 IV）不能重复。

• nonce 长度由具体算法决定：GCM 要求 12 字节，ChaCha20-Poly1305 要求 24 字节
• Seal(dst, nonce, plaintext, additionalData) 中 additionalData 是可选的未加密元数据（如时间戳），但不能为空切片，得传 nil
• 解密失败时 Open 直接返回 nil, cipher.ErrDecrypt，不会泄露错误类型细节

func encryptGCM(plaintext []byte, key []byte) ([]byte, error) {     block, _ := aes.NewCipher(key)     aead, _ := cipher.NewGCM(block)     nonce := make([]byte, aead.NonceSize())     if _, err := rand.Read(nonce); err != nil {         return nil, err     }     return aead.Seal(nonce, nonce, plaintext, nil), nil } 
func decryptGCM(ciphertext []byte, key []byte) ([]byte, error) { block,  := aes.NewCipher(key) aead,  := cipher.NewGCM(block) nonceSize := aead.NonceSize() if len(ciphertext) < nonceSize { return nil, errors.New("ciphertext too short") } nonce, ciphertext := ciphertext[:nonceSize], ciphertext[nonceSize:] return aead.Open(nil, nonce, ciphertext, nil) }

别碰 crypto/md5 和 crypto/sha1 做密钥派生

MD5/SHA1 已被证明不安全，且它们是哈希不是密钥派生函数（KDF）。用它们对密码做一次哈希当密钥，等于把弱密码直接暴露给暴力破解。

• 正确做法是用 golang.org/x/crypto/pbkdf2 或 scrypt，指定足够高的迭代次数（PBKDF2 至少 10^6）
• 盐（salt）必须随机且唯一，每次加密都换，不能硬编码或复用
• 派生出的密钥长度要匹配 AES 要求：例如 PBKDF2 + SHA256 生成 32 字节密钥用于 AES-256

func deriveKey(password, salt []byte) []byte {     return pbkdf2.Key(password, salt, 1000000, 32, sha256.New) } 
// 使用示例： salt := make([]byte, 16) rand.Read(salt) key := deriveKey([]byte("user-password"), salt) // 注意：salt 必须和密文一起保存/传输

读写文件时加密容易丢字节或破坏格式

直接对整个文件内容调用 encryptAES 再写入，看似简单，但大文件会吃光内存；流式加密又容易在边界处填充满错，导致解密后末尾多出乱码字节。

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• 不要一次性读完整个文件——用 bufio.Reader 分块读取，每块单独填充、加密、写入
• 最后一块可能不足块大小，必须按 PKCS#7 规则填充；解密时需从最后一块反向解析真实长度
• 二进制文件（如图片、pdf）加密后仍是二进制，别用 String() 强转，否则 UTF-8 解码失败

加密逻辑本身不复杂，真正卡住人的是 IV 管理、填充一致性、密钥来源这三处。随便一个没对齐，解密就返回空或 panic，还查不出哪行错了。