gsc

Go Simple Crypto

这是一个用Go语言实现的分组密码教学项目，旨在帮助学习者理解常见的分组密码算法及其工作模式。本项目的代码经过精心设计，注重可读性和教学价值，适合密码学初学者学习和参考。

项目特点

• 清晰的代码结构和详细的注释
• 完整实现了常见算法（AES、DES、Blowfish）
• 支持多种分组密码工作模式（ECB、CBC、CFB、OFB、CTR、GCM）
• 支持多种常用填充方式(PKCS#7、PKCS#5、ISO9797M1、ISO9797M1额外补0、ISO9797M2、ISO7816、ANSIX923 、ISO10126、TBC、Zero、None)
• 提供丰富的示例和测试用例

加密算法

• [] SM2
• ✅ SM3
• ✅ SM4
• [] SM9
• [] ZUC
• ✅ AES
• ✅ DES
• [] 2-key des
• [] 3-key des
• ✅ Blowfish
• [] Twofish
• ✅ RC4
• [] RC5
• [] RSA
• [] DSA
• [] ECDSA
• [] EdDSA
• [] Curve25519
• [] Ed25519
• [] Secp256k1
• [] NIST P-256

分组模式

• ✅ ECB
• ✅ CBC
• ✅ CFB
• ✅ OFB
• ✅ CTR
• [] GCM

填充模式

• ✅ PKCS#7
• [] PKCS#5
• [] M1
• [] M1(+0)
• [] M2
• ✅ ISO7816
• ✅ ANSIX923
• [] ISO10126
• [] TBC
• [] Zero
• ✅ None

项目结构

github.com/laenix/gsc/
├── aes/            - AES算法实现
│   └── internal/   - AES算法内部常量和辅助函数
├── des/            - DES算法实现
│   └── internal/   - DES算法内部常量和辅助函数
├── blowfish/       - Blowfish算法实现
│   └── internal/   - Blowfish算法内部常量和辅助函数
├── twofish/        - Twofish算法实现
│   └── internal/   - Twofish算法内部常量和辅助函数
├── modes/          - 分组密码工作模式
│   ├── modes.go   - 通用接口定义
│   ├── ecb.go     - ECB模式实现
│   ├── cbc.go     - CBC模式实现
│   ├── cfb.go     - CFB模式实现
│   ├── ofb.go     - OFB模式实现
│   ├── ctr.go     - CTR模式实现
│   ├── gcm.go     - GCM模式实现
│   └── internal/  - 内部辅助函数
└── padding/        - 填充方式
    └── padding.go  - 填充方式

算法实现

AES (Advanced Encryption Standard)

• 支持128/192/256位密钥长度
• 实现了完整的加密和解密过程
• 包含密钥扩展、SubBytes、ShiftRows、MixColumns等操作
• 使用查表优化的S-box实现

DES (Data Encryption Standard)

• 支持64位密钥（实际使用56位）
• 实现了完整的Feistel网络结构
• 包含初始置换（IP）、最终置换（IP^-1）
• 实现了16轮Feistel函数，包括：
  • 扩展置换（E）
  • S-box替换
  • P-box置换
  • 密钥调度算法

分组密码工作模式

1. ECB (Electronic Codebook)

   • 最简单的工作模式
   • 相同的明文块产生相同的密文块
   • 不推荐用于实际应用
   • 适合教学理解基本概念

2. CBC (Cipher Block Chaining)

   • 使用前一个密文块来加密当前明文块
   • 需要初始化向量（IV）
   • 提供更好的安全性
   • 不支持并行处理

3. CFB (Cipher Feedback)

   • 将分组密码转换为流密码
   • 需要初始化向量（IV）
   • 支持实时加密
   • 错误传播限制在一个分组内

4. OFB (Output Feedback)

   • 将分组密码转换为流密码
   • 需要初始化向量（IV）
   • 预先生成密钥流
   • 不会产生错误传播

5. CTR (Counter)

   • 将分组密码转换为流密码
   • 使用计数器生成密钥流
   • 支持并行处理
   • 无需填充

6. GCM (Galois/Counter Mode)

   • 基于CTR模式
   • 提供认证功能（AEAD）
   • 支持额外认证数据（AAD）
   • 高效且安全

安全提示

1. 本项目仅用于教学目的，不建议在生产环境中使用
2. 在实际应用中，应使用标准库的加密实现
3. ECB模式不安全，不应在实际应用中使用
4. 使用CBC/CFB/OFB模式时，必须使用安全的随机IV
5. 建议使用GCM等AEAD模式来提供数据认证
6. DES算法已不再安全，仅用于学习目的

贡献

欢迎提交Issue和Pull Request来改进这个教学项目。如果您发现任何问题或有改进建议，请随时提出。

许可证

MIT License