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MD5的基本实现

1. ​​标准库调用​​

Go语言通过crypto/md5包提供MD5算法的实现。核心步骤包括：

• ​​创建哈希对象​​：使用md5.New()生成一个实现了hash.Hash接口的实例。
• ​​写入数据​​：通过Write()方法或io.WriteString()将数据写入哈希对象。
• ​​生成哈希值​​：调用Sum(nil)获取哈希结果，并通过encoding/hex包转换为十六进制字符串。

​​示例代码​​：

package mainimport ("crypto/md5""encoding/hex""fmt""io"
)func main() {h := md5.New()io.WriteString(h, "Hello, world!")hash := h.Sum(nil)fmt.Println(hex.EncodeToString(hash)) // 输出：6cd3556deb0da54bca060b4c39479839
}

此方法支持分块写入数据，适用于大文件处理

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2. ​​简化方法​​

对于一次性计算，可直接使用md5.Sum()函数：

data := []byte("Hello, world!")
hash := md5.Sum(data)
fmt.Printf("%x\n", hash) // 输出：6cd3556deb0da54bca060b4c39479839

此方法直接返回固定长度的哈希数组（16字节），需手动转换为字符串

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 AES对称加解密

package mainimport ("bytes""crypto/aes""crypto/cipher""crypto/rand""encoding/base64""errors""fmt""io"
)func main() {// 示例密钥（AES-256需要32字节密钥）key := []byte("this-is-a-32-byte-key-1234567890")// 原始数据plaintext := []byte("今天是2025年4月12日，星期六，农历三月十五")fmt.Printf("原始数据: %s\n", plaintext)fmt.Printf("密钥: %s\n", key)// 加密ciphertext, err := AESEncrypt(key, plaintext)if err != nil {panic(err)}eb64 := base64.StdEncoding.EncodeToString(ciphertext)fmt.Printf("加密结果(Base64): %s\n", eb64)db64, _ := base64.StdEncoding.DecodeString(eb64)// 解密decrypted, err := AESDecrypt(key, db64)if err != nil {panic(err)}fmt.Printf("解密结果: %s\n", decrypted)
}// AESEncrypt 使用AES-256 CBC模式加密数据
func AESEncrypt(key, plaintext []byte) ([]byte, error) {block, err := aes.NewCipher(key)if err != nil {return nil, err}// PKCS7填充plaintext = PKCS7Pad(plaintext, aes.BlockSize)// 生成随机IVciphertext := make([]byte, aes.BlockSize+len(plaintext))iv := ciphertext[:aes.BlockSize]if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {return nil, err}// 加密mode := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)mode.CryptBlocks(ciphertext[aes.BlockSize:], plaintext)return ciphertext, nil
}// AESDecrypt 使用AES-256 CBC模式解密数据
func AESDecrypt(key, ciphertext []byte) ([]byte, error) {block, err := aes.NewCipher(key)if err != nil {return nil, err}if len(ciphertext) < aes.BlockSize {return nil, errors.New("ciphertext too short")}// 提取IViv := ciphertext[:aes.BlockSize]ciphertext = ciphertext[aes.BlockSize:]// 解密mode := cipher.NewCBCDecrypter(block, iv)mode.CryptBlocks(ciphertext, ciphertext)// 去除PKCS7填充return PKCS7Unpad(ciphertext)
}// PKCS7Pad 实现PKCS7填充
func PKCS7Pad(data []byte, blockSize int) []byte {padding := blockSize - len(data)%blockSizepadText := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)return append(data, padText...)
}// PKCS7Unpad 去除PKCS7填充
func PKCS7Unpad(data []byte) ([]byte, error) {length := len(data)if length == 0 {return nil, errors.New("empty data")}padding := int(data[length-1])if padding < 1 || padding > aes.BlockSize {return nil, errors.New("invalid padding")}if length < padding {return nil, errors.New("data shorter than padding")}// 检查填充是否有效for i := 0; i < padding; i++ {if data[length-padding+i] != byte(padding) {return nil, errors.New("invalid padding")}}return data[:length-padding], nil
}

关键点说明

1. 密钥长度：
   • AES-256需要32字节(256位)的密钥
   • 示例中使用了简单的字符串密钥，实际应用中应从安全源获取密钥
2. 初始化向量(IV)：
   • 每次加密都生成随机IV，确保相同明文加密结果不同
   • IV不需要保密，但必须不可预测
3. 填充方案：
   • 实现了PKCS7填充，确保数据长度是块大小的倍数
   • 解密后自动去除填充
4. 安全注意事项：
   • 使用crypto/rand生成随机数
   • 解密时严格验证填充有效性
   • 实际应用中应考虑添加消息认证码(MAC)防止篡改

Go语言JWT实现

JWT（JSON Web Token）是一种基于JSON的开放标准（RFC 7519），用于在网络应用间安全地传输信息。其核心是通过签名和声明机制实现无状态身份验证，广泛应用于分布式系统、微服务架构和跨域认证场景

JWT结构组成

Header：算法类型和token类型

{"alg": "HS256","typ": "JWT"
}

Payload（载荷）​​

• ​​作用​​：携带声明（Claims），包含用户身份信息或其他业务数据。
• ​​声明分类​​：
  • ​​Registered Claims​​（标准声明）：如iss（签发者）、exp（过期时间）、sub（主题）
  • ​​Public Claims​​（自定义声明）：需避免与标准声明冲突，如用户角色role。
  • ​​Private Claims​​（私有声明）：业务自定义字段，如用户IDuser_id。

• {"sub": "1234567890","name": "John Doe","iat": 1516239022,"exp": 1744876800 // 2025年4月12日0时的Unix时间戳 
  }

  Registered Claims​​ 标准声明列表

  声明名称	全称	类型	必填	描述
  iss	Issuer	String	否	​​签发者标识​​，表示生成JWT的实体（如认证服务器地址）
  sub	Subject	String	否	​​主题标识​​，表示JWT的核心主体（如用户ID或唯一标识）
  aud	Audience	String	否	​​接收方标识​​，指定JWT的预期接收者（如客户端应用ID）
  exp	Expiration Time	Number	否	​​过期时间​​，Unix时间戳，表示JWT失效时间（必须大于iat）
  nbf	Not Before	Number	否	​​生效时间​​，Unix时间戳，表示JWT在此时间前不可用
  iat	Issued At	Number	否	​​签发时间​​，Unix时间戳，记录JWT生成时间
  jti	JWT ID	String	否	​​唯一标识符​​，用于防止重放攻击（建议全局唯一）

Signature：对前两部分的签名

• 作用​​：验证JWT的完整性和真实性，防止篡改。
• ​​生成方式​​：对Header和Payload的Base64编码字符串拼接后，使用密钥和算法生成签名。

完整实现示例

安装依赖

go get github.com/golang-jwt/jwt/v5  

代码实现 

package main import ("fmt""time""github.com/golang-jwt/jwt/v5" 
)// 自定义Claims结构体 
type CustomClaims struct {UserID   string `json:"user_id"`Username string `json:"username"`jwt.RegisteredClaims // 内置标准声明（exp, iat, nbf等）
} var secretKey = []byte("your-256-bit-secret-2025-04-12")func main() {// 生成Token tokenString, err := GenerateToken("u10001", "张三")if err != nil {panic(err)}fmt.Printf("生成的Token: %s\n", tokenString)// 验证Token claims, err := ParseToken(tokenString)if err != nil {panic(err)}fmt.Printf("解析结果: %+v\n", claims)
}// GenerateToken 生成JWT Token 
func GenerateToken(userID, username string) (string, error) {expiration := time.Now().Add(24 * time.Hour)claims := CustomClaims{UserID:   userID,Username: username,RegisteredClaims: jwt.RegisteredClaims{ExpiresAt: jwt.NewNumericDate(expiration),IssuedAt:  jwt.NewNumericDate(time.Now()),},}token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claims)return token.SignedString(secretKey)
}// ParseToken 解析验证JWT Token 
func ParseToken(tokenString string) (*CustomClaims, error) {token, err := jwt.ParseWithClaims(tokenString, &CustomClaims{}, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {if _, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {return nil, fmt.Errorf("unexpected signing method: %v", token.Header["alg"])}return secretKey, nil })if claims, ok := token.Claims.(*CustomClaims); ok && token.Valid {return claims, nil }return nil, err 
}