golang pkcs签名

什么是PKCS签名

PKCS（Public Key Cryptography Standards）是一套加密标准，由RSA实验室于1995年发布。其中，PKCS#7是其中一个重要的标准，定义了数字证书、证书链和数字签名等内容。

Golang中使用PKCS签名

Golang作为一门开发语言，提供了丰富的包和库来支持PKCS签名的实现。下面将介绍如何在Golang中使用PKCS签名来保证数据的完整性和认证性。

生成PKCS格式证书和私钥对

在进行PKCS签名之前，我们首先需要生成PKCS格式的证书和私钥对。可以使用openssl工具来生成：

$ openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout private.key -x509 -days 365 -out certificate.pem

上述命令会生成一个2048位的RSA私钥和自签名的X.509证书。私钥保存在private.key文件中，证书保存在certificate.pem文件中。

加载证书和私钥

在进行PKCS签名之前，我们需要将证书和私钥加载到程序中：

cert, err := ioutil.ReadFile("certificate.pem")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

key, err := ioutil.ReadFile("private.key")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

上述代码使用ioutil包的ReadFile函数来读取证书和私钥文件，并将其保存在cert和key变量中。

进行PKCS签名

有了加载的证书和私钥，我们就可以使用Golang的crypto包来进行PKCS签名了：

certBlock, _ := pem.Decode(cert)
privateKey, _ := x509.ParsePKCS1PrivateKey(key)

hash := sha256.New()
hash.Write([]byte("Hello, PKCS!"))
digest := hash.Sum(nil)

signature, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, privateKey, crypto.SHA256, digest)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

signedData := append([]byte("Hello, PKCS!"), signature...)

上述代码首先使用pem包的Decode函数将证书解码为certBlock。然后使用x509包的ParsePKCS1PrivateKey函数将私钥解析为privateKey。

接下来，我们使用crypto/sha256包的New函数创建一个SHA256哈希对象，并对要签名的数据进行哈希计算。

然后，我们使用rsa包的SignPKCS1v15函数进行PKCS签名，其中传入的参数包括随机数生成器、私钥、签名算法和哈希值。

最后，我们将签名和原始数据组合，得到最终的签名数据signedData。

验证PKCS签名

有了签名数据和证书，我们可以使用Golang的crypto包来验证PKCS签名的有效性：

certParsed, _ := x509.ParseCertificate(certBlock.Bytes)
digestToVerify := signedData[:len(signedData)-len(signature)]

err = rsa.VerifyPKCS1v15(certParsed.PublicKey.(*rsa.PublicKey), crypto.SHA256, digestToVerify, signature)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
} else {
    log.Println("PKCS signature verified.")
}

上述代码首先使用x509包的ParseCertificate函数解析证书。

然后，我们从signedData中截取出原始数据digestToVerify，并使用rsa包的VerifyPKCS1v15函数来验证PKCS签名。

如果验证成功，则说明签名有效；否则，会返回一个验证失败的错误信息。

总结

本文介绍了如何在Golang中使用PKCS签名来保证数据的完整性和认证性。首先，我们需要生成PKCS格式的证书和私钥对；然后，将其加载到程序中；接着，进行PKCS签名；最后，可以使用加载的证书来验证签名的有效性。

Golang提供了丰富的包和库来支持PKCS签名的实现，开发者可以根据自己的需求和实际情况选择合适的方法和工具来进行PKCS签名。