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53.Go 加解密

了解如何使用Go加密和解密数据。 请记住，这不是一门关于密码学的课程，而是一门用Go语言实现的课程。

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你有一个文件和一个密码，并且想要使用密码对文件进行加密。

有很多加密算法。

本章介绍如何在GCM模式下使用对称算法AES(高级加密标准)。

GCM模式同时提供加密和身份验证。

未经身份验证，攻击者可能会更改加密字节，这将导致解密成功但数据损坏。 通过添加身份验证，GCM模式可以检测到加密数据已损坏。

对称意味着我们可以使用相同的密码来加密和解密数据。

AES使用16个字节的密钥作为密码。 人类喜欢任意长度的密码。

为了支持人类，我们需要从人类密码派生AES密钥。 这比看起来要难，因此应该使用经过充分研究并被认为是加密安全的方法之一。 这些方法之一是scrypt密钥派生功能。

加密是一个棘手的主题，犯一个错误就会使攻击者破坏加密并解密文件。

将人可读的密码转换为随机加密密钥非常重要。

人倾向于只使用可能的字节子集作为密码，这使得它们更容易破解。

Scrypt被认为是一种通过人工密码生成加密密钥的好算法。 可见，它还使用了一个盐值，你应该对其保密。

AES算法有多种变体。 我们之所以选择GCM，是因为它结合了身份验证和加密功能。 身份验证检测加密数据的修改。

为了使加密更强，GCM模式需要额外的随机字节。 我们选择为每个文件生成唯一的随机数，并将其存储在加密数据的开头(随机数不必是秘密的)。

一种替代方法是仅生成一个随机数并将其用于所有文件。

golang中crypto/hmac包

hmac包实现了U.S.Federal Infomation Processing Standards Publication 198规定的HMAC（加密哈希信息认证码）。

HMAC是使用key标记信息的加密hash。接收者使用相同的key逆运算来认证hash。

出于安全目的，接收者应使用Equal函数比较认证码：

这个包一共提供了两个对外公开的函数：

func Equal(mac1, mac2 []byte) bool

比较两个MAC是否相同，而不会泄露对比时间信息。（以规避时间侧信道攻击；指通过计算比较时花费的时间的长短来获取密码的信息，用于密码破解）

func New(h func() hash.Hash, key []byte) hash.Hash

New函数返回一个采用hash.Hash作为底层hash接口、key作为密钥的HMAC算法的hash接口。

Go语言——sync.Map详解

sync.Map是1.9才推荐的并发安全的map，除了互斥量以外，还运用了原子操作，所以在这之前，有必要了解下 Go语言——原子操作

go1.10\src\sync\map.go

entry分为三种情况：

从read中读取key，如果key存在就tryStore。

注意这里开始需要加锁，因为需要操作dirty。

条目在read中，首先取消标记，然后将条目保存到dirty里。（因为标记的数据不在dirty里）

最后原子保存value到条目里面，这里注意read和dirty都有条目。

总结一下Store：

这里可以看到dirty保存了数据的修改，除非可以直接原子更新read，继续保持read clean。

有了之前的经验，可以猜测下load流程：

与猜测的 区别 ：

由于数据保存两份，所以删除考虑：

先看第二种情况。加锁直接删除dirty数据。思考下貌似没什么问题，本身就是脏数据。

第一种和第三种情况唯一的区别就是条目是否被标记。标记代表删除，所以直接返回。否则CAS操作置为nil。这里总感觉少点什么，因为条目其实还是存在的，虽然指针nil。

看了一圈貌似没找到标记的逻辑，因为删除只是将他变成nil。

之前以为这个逻辑就是简单的将为标记的条目拷贝给dirty，现在看来大有文章。

p == nil，说明条目已经被delete了，CAS将他置为标记删除。然后这个条目就不会保存在dirty里面。

这里其实就跟miss逻辑串起来了，因为miss达到阈值之后，dirty会全量变成read，也就是说标记删除在这一步最终删除。这个还是很巧妙的。

真正的删除逻辑：

很绕。。。。

Go 实现AES-128加密解密

AES算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排，置换是将一个数据单元替换为另一个。AES 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。 AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192 和 256 位密钥，并且用 128 位（16字节）分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换和替换输入数据。

加解密流程图：

使用CBC模式+PKCS7 填充方式实现AES的加密和解密

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