密码学奇妙之旅、01 CFB密文反馈模式、AES标准、Golang代码

CFB密文反馈模式

CFB密文反馈模式属于分组密码模式中的一种。加密与解密使用同一结构,加密步骤生成用于异或的密钥流。

其弥补了ECB电子密码本模式的不足(明文中的重复排列会反映在密文中,通过删除替换分组可以对明文进行操作

其优点是

  • 不需要填充。因为从明文分组到密文分组只需要一次XOR,使用的是前一次密文分组经过加密算法生成的密钥流。
  • 解密支持并行。在已知全部密文分组的情况下,可以对每一部分分组开启多线程进行解密。
  • 能够解密任意密文分组。任意密文分组只与前一个密文分组有关。

其缺点是:

  • 加密不支持并行。任意密文分组只与前一个密文分组有关,所以必须按照一定顺序从头到尾加密。
  • 当密文分组某个比特出错时,影响当前明文分组的一个比特位和下一个明文分组的全部比特位。当密文分组发生改变,通过加密算法生成的密钥流完全改变,导致下一个明文分组不可读。
  • 不能抵御重放攻击。发送人连续使用相同密钥发送密文,黑客可以将新发送密文的后部分分组替换为旧密文的后部分分组(混入)。导致接收人收到的消息重复,且无法正确判断是通信错误还是人为攻击(可用消息认证码判断)。

密码学奇妙之旅、01 CFB密文反馈模式、AES标准、Golang代码

代码

注:cipher包内置多个分组密码模式,如 CTR 模式。只需修改创建模式实例的一行代码。

PS C:Users小能喵喵喵DesktopGoCryptography对称加密DES_CFB> go run .             获取不到程序运行附加参数         输入字符串:你好,很高兴认识你,这是一段文字。          密钥: woshimima11451410086123456789012         加密后: gjjhI1e25hqMyMaFfoB+uAc1vb8WnlJzS8S6rKnC9H4VNLMdSuM/P3TR8YUjwYdxGbAZkOsndyaK5z3rT52I7rM2c2rK         解密后: 你好,很高兴认识你,这是一段文字。 
package main  import ( 	"bufio" 	"crypto/aes" 	"crypto/cipher" 	"crypto/rand" 	"encoding/base64" 	"errors" 	"fmt" 	"io" 	"log" 	"os" )  func main() { 	cipherKey := []byte("woshimima11451410086123456789012") //32 bit key for AES-256 	//cipherKey := []byte("woshimima114514100861234") //24 bit key for AES-192 	//cipherKey := []byte("woshimima1145141") //16 bit key for AES-128  	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)  	var message string  	// 如果没有给运行附加参数 	if len(os.Args) != 2 { 		fmt.Printf("nt获取不到程序运行附加参数n") 		fmt.Printf("t输入字符串:") 		message, _ = reader.ReadString('n') 	} else { 		message = os.Args[1] 	}  	encrypted, err := encrypt(cipherKey, message)  	//如果加密失败 	if err != nil { 		//打印错误信息 		log.Println(err) 		os.Exit(-2) 	}  	//打印密钥和密文 	fmt.Printf("nt密钥: %sn", string(cipherKey)) 	fmt.Printf("t加密后: %sn", encrypted)  	//解密文本 	decrypted, err := decrypt(cipherKey, encrypted)  	//如果解密失败 	if err != nil { 		log.Println(err) 		os.Exit(-3) 	}  	//打印重新解密的文本: 	fmt.Printf("t解密后: %snn", decrypted) }  /* *功能:加密 *描述: *此函数接受一个字符串和一个密码密钥,并使用 AES 加密消息 * *参数: *byte[] key : 包含密钥的字节切片 *string message : 包含要加密的消息的字符串 * *返回: *字符串编码:包含编码用户输入的字符串 *错误错误:错误信息  */ func encrypt(key []byte, message string) (encoded string, err error) { 	//从输入字符串创建字节切片 	plainText := []byte(message)  	//使用密钥创建新的 AES 密码 	block, err := aes.NewCipher(key)  	//如果 NewCipher 失败,退出: 	if err != nil { 		return 	}  	// ^ 使密文成为大小为 BlockSize + 消息长度的字节切片,这样传值后修改不会更改底层数组 	cipherText := make([]byte, aes.BlockSize+len(plainText))  	// ^ iv 是初始化向量 (16字节) 	iv := cipherText[:aes.BlockSize] 	if _, err = io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil { 		return 	}  	// ^ 加密数据,给定加密算法用的密钥,以及初始化向量 	stream := cipher.NewCFBEncrypter(block, iv) 	stream.XORKeyStream(cipherText[aes.BlockSize:], plainText)  	//返回以base64编码的字符串 	return base64.RawStdEncoding.EncodeToString(cipherText), err }  /* *功能:解密 *描述: *此函数接受一个字符串和一个密钥,并使用 AES 将字符串解密为纯文本 * *参数: *[]byte key : 包含密钥的字节切片 *string secure : 包含加密消息的字符串 * *返回: *string decoded : 包含解密后的字符串 *错误错误:错误信息  */ func decrypt(key []byte, secure string) (decoded string, err error) { 	//删除 base64 编码: 	cipherText, err := base64.RawStdEncoding.DecodeString(secure)  	//如果解码字符串失败,退出: 	if err != nil { 		return 	}  	//使用密钥和加密消息创建新的 AES 密码 	block, err := aes.NewCipher(key)  	//如果 NewCipher 失败,退出: 	if err != nil { 		return 	}  	//如果密文的长度小于 16 字节 	if len(cipherText) < aes.BlockSize { 		err = errors.New("密文分组长度太小") 		return 	}  	// ^ iv 是初始化向量 (16字节) 	iv := cipherText[:aes.BlockSize] 	cipherText = cipherText[aes.BlockSize:]  	//解密消息 	stream := cipher.NewCFBDecrypter(block, iv) 	stream.XORKeyStream(cipherText, cipherText)  	return string(cipherText), err } 

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