Rust常用加密算法

news2024/11/25 0:46:08

哈希运算(以Sha256为例)

main.rs:

use crypto::digest::Digest;
use crypto::sha2::Sha256;

fn main() {
    let input = "dashen";
    let mut sha = Sha256::new();

    sha.input_str(input);

    println!("{}", sha.result_str());
}

Cargo.toml:

[package]
name = "crypto_test"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]
rustc-serialize = "0.3.24"
rust-crypto = "0.2.36"
rand = "0.8.5"

输出为：

6d65924d8e0580b9ac04d13da91c74c3ae28b08b4be4634ae06e647f42a88913

可以在线比对验证一下

验证数据完整性(使用HMAC)

MAC（Message Authentication Code，消息认证码算法）是含有密钥散列函数算法，兼容了MD和SHA算法的特性，并在此基础上加上了密钥。因此MAC算法也经常被称作HMAC算法。 HMAC算法首先它是基于信息摘要算法的。目前主要集合了MD和SHA两大系列消息摘要算法。其中MD系列的算法有HmacMD2、HmacMD4、HmacMD5三种算法；SHA系列的算法有HmacSHA1、HmacSHA224、HmacSHA256、HmacSHA384、HmacSHA512五种算法。

HMAC算法除了需要信息摘要算法外，还需要一个密钥。HMAC的密钥可以是任何长度，如果密钥的长度超过了摘要算法信息分组的长度，则首先使用摘要算法计算密钥的摘要作为新的密钥。一般不建议使用太短的密钥，因为密钥的长度与安全强度是相关的。通常选取密钥长度不小于所选用摘要算法输出的信息摘要的长度。

use std::iter::repeat;

use crypto::hmac::Hmac;
use crypto::mac::Mac;
use crypto::sha2::Sha256;
use rand::{RngCore, rngs::OsRng};
use rustc_serialize::base64::{STANDARD, ToBase64};
use rustc_serialize::hex::ToHex;

use crypto::aes::{self,KeySize};

fn main() {
    let mut key: Vec<u8> = repeat(0u8).take(32).collect();
    println!("key1: {:?}", key);
    OsRng.fill_bytes(&mut key);

    println!("key2: {:?}", key);
    println!("key: {}", key.to_base64(STANDARD));


    let message = "dashen.tech";
    let mut hmac = Hmac::new(Sha256::new(), &key);
    hmac.input(message.as_bytes());
    println!("HMAC digest: {}", hmac.result().code().to_hex());
}

输出：

key1: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
key2: [222, 156, 238, 1, 219, 222, 104, 217, 162, 90, 44, 240, 252, 125, 103, 47, 217, 104, 37, 81, 138, 15, 191, 43, 204, 182, 103, 51, 123, 148, 92, 255]
key: 3pzuAdveaNmiWizw/H1nL9loJVGKD78rzLZnM3uUXP8=
HMAC digest: 33f440b743d37078d428796c028f47237400f91bb638cc843508224f224f4407

可以在线比对^[1]验证一下:

发现不一致...

用Go实现一下:

package main

import (
 "crypto/hmac"
 "crypto/sha256"
 "encoding/hex"
 "fmt"
)

func main() {

 rs := hmacSha256("dashen.tech", "3pzuAdveaNmiWizw/H1nL9loJVGKD78rzLZnM3uUXP8=")

 fmt.Println("结果为:", rs)
}

func hmacSha256(data string, secret string) string {
 h := hmac.New(sha256.New, []byte(secret))
 h.Write([]byte(data))
 return hex.EncodeToString(h.Sum(nil))
}

结果为: 019cb6bd005949a61eca8bd8900b03bb481803348a497340b65bfe9c3e4816e5

和在线工具计算出的结果一致，说明rust版的实现有问题...以后再研究下原因

加密内容(以AES为例)

高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

AES加密原理: 采用对称分组密码体制，密钥的长度最少支持为128、192、256位；加密分组长度128位，如果数据块及密钥长度不足时，会补齐进行加密。

aes加密中的iv是什么^[2]

关于AES加解密中CBC模式的IV初始化向量的安全性问题^[3]

use std::iter::repeat;

use rand::{RngCore, rngs::OsRng};
use rustc_serialize::base64::{STANDARD, ToBase64};

use crypto::aes::{self, KeySize};
use crypto::symmetriccipher::SynchronousStreamCipher;

fn main() {
    let mut key: Vec<u8> = repeat(0u8).take(16).collect();
    println!("key1: {:?}", key);
    OsRng.fill_bytes(&mut key);
    println!("key2: {:?}", key);
    println!("key: {}", key.to_base64(STANDARD));

    let mut iv: Vec<u8> = repeat(0u8).take(16).collect();
    println!("iv1:{:?}", iv);
    OsRng.fill_bytes(&mut iv);
    println!("iv2:{:?}", iv);
    println!("iv: {}", iv.to_base64(STANDARD));


    let mut cipher = aes::ctr(KeySize::KeySize128, &key, &iv);
    let secret = "dashen.tech";
    let mut output: Vec<u8> = repeat(0u8).take(secret.len()).collect();
    cipher.process(secret.as_bytes(), &mut output[..]);
    println!("最终结果为：{}", output.to_base64(STANDARD));
}

输出：

key1: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
key2: [199, 203, 0, 244, 50, 50, 159, 132, 73, 176, 74, 56, 85, 31, 15, 218]
key: x8sA9DIyn4RJsEo4VR8P2g==
iv1:[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
iv2:[74, 79, 85, 77, 17, 214, 64, 71, 35, 240, 34, 105, 42, 80, 40, 226]
iv: Sk9VTRHWQEcj8CJpKlAo4g==
最终结果为：b4NBF3CKKLfYuLg=