Golang项目实战--基于Golang实现对文件的加密以及解密

项目背景

　　通过混淆和构造随机的字节映射表来实现文件的加密，同时设计和实现相应的解密程序，以及文件散列值校验程序，用于验证文件加密和解密过程中的正确性。

实现思路

　　再文件的某些特定位置，放入一些随机的字节进行混淆

　　基于用户输入的6位随机数字密码，构造一个字节映射表，将原始字节随机的映射为新的byte类型值。

　　基于上述两点，用户在解密的过程中需要先排除混淆的无用字节，根据得到的6为随机密码，将加密后的字节还原为原始的字节

　　编写计算文件散列值的程序，通过对比加密和解密后的文件散列值，校验加密和解密的正确性

理论步骤

　　在原始文件的头部和尾部两端，各插入一段固定长度的随机字节，用于混淆。

　　使用一个用户设定的随机密码，将原始文件内容的所有字节对应的byte类型值映射为一个新的byte类型值，并且保证映射后的两者绝对不想等。具体来说，可以将原始文件的字节的低128位（0-127）随机的映射为高128位（128-255）中的某个值：将原始文件字节的高128随机的映射为低128位的某个值。

　　去掉加密引入的混淆字节，即将投文件的头部和尾部的混淆字节去掉，实际上就是取加密后的文件中的一段字节切片，这个切片仅包含有效的内容。

　　根据用户设定的6位随机密码，得到原始文件字节与加密文件字节的映射表，将有效文件内容中的所有字节根据映射表进行变换，还原为原始字节，从而得到原始文件内容。

　　基于SHA256散列算法比对文件内容。散列算法又称哈希函数，是一种从任意类型的数据中创建小的数字“指纹”的方法。散列算法将消息或者数据压缩成摘要，使得数据量变小，并固定数据的格式。其原理是将数据打乱，混合，重新创建一个叫做散列值的“指纹”。文件的散列值一般采用十六进制数来表示，即0-9和A-F构成的十六进制数。

注解：

　　散列算法的一个重要特征：当原始文件发生一个小的变化时，其对应的散列值会产生非常大的变化。因此，如果两个文件的散列值相同，可以认为这两个文件相同。当然，也存在文件散列值相同但文件不同的情况，所以散列值位数越大，发生“撞库”的概率越小。

代码实战

　　首先实现将产生的随机字节放在文件头部和尾部，用于进行文件内容的混淆功能，创建rand.go文件

package utils

import (
	crand "crypto/rand"
	"log"
	"math/big"
)

//生成随机字节
func GenRand(maxInt int64) (b byte, err error) {
	r, err := crand.Int(crand.Reader, big.NewInt(maxInt))
	b = byte(r.Int64())
	return
}

//生成随机字节切片，用于进行文件内容的混淆
func GenConfuseBytes(n uint) (cb []byte, err error) {
	cb = make([]byte, n, n)
	for i, _ := range cb {
		b, errByte := GenRand(256)
		if errByte != nil {
			log.Println("utils/rand.go/GenConfuseBytes:generate random bytes error:", errByte)
			err = errByte
			return
		}
		cb[i] = b
	}
	return
}