Go中加密/解密的源文本、密钥大小关系

Question

在下面的代码中（也在http://play.golang.org/p/77fRvrDa4A但是在浏览器中需要“太长的时间来处理”）124字节版本的sourceText不会加密，因为1024的“消息对于RSA公钥大小来说太长”。它和更长的124字节sourceText版本可使用2048位密钥大小。

我的问题是如何准确计算rsa中的密钥大小。GenerateKey给定源文本的字节长度？（一个小段落大小的文本在4096键大小下需要将近10秒，直到运行时我才知道源文本的长度。）

这里有一个非常简短的讨论https://stackoverflow.com/a/11750658/3691075，但我不清楚，因为我不是加密人。

我的目标是加密、存储在数据库中并解密大约300字节长的JSON字符串。我控制发送端和接收端。文本加密一次，解密多次。任何战略提示都将不胜感激。

package main

import (
    "crypto/md5"
    "crypto/rand"
    "crypto/rsa"
    "fmt"
    "hash"
    "log"
    "time"
)

func main() {
     startingTime := time.Now()
     var err error
     var privateKey *rsa.PrivateKey
     var publicKey *rsa.PublicKey
     var sourceText, encryptedText, decryptedText, label []byte

    // SHORT TEXT 92 bytes
     sourceText = []byte(`{347,7,3,8,7,0,7,5,6,4,1,6,5,6,7,3,7,7,7,6,5,3,5,3,3,5,4,3,2,10,3,7,5,6,65,350914,760415,33}`)
     fmt.Printf("\nsourceText byte length:\n%d\n", len(sourceText))

    // LONGER TEXT 124 bytes
    // sourceText = []byte(`{347,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,65,350914,760415,33}`)
    // fmt.Printf("\nsourceText byte length:\n%d\n", len(sourceText))

    if privateKey, err = rsa.GenerateKey(rand.Reader, 1024); err != nil {
         log.Fatal(err)
    }

    // fmt.Printf("\nprivateKey:\n%s\n", privateKey)

    privateKey.Precompute()

    if err = privateKey.Validate(); err != nil {
         log.Fatal(err)
    }

     publicKey = &privateKey.PublicKey

     encryptedText = encrypt(publicKey, sourceText, label)
     decryptedText = decrypt(privateKey, encryptedText, label)

     fmt.Printf("\nsourceText: \n%s\n", string(sourceText))
     fmt.Printf("\nencryptedText: \n%x\n", encryptedText)
     fmt.Printf("\ndecryptedText: \n%s\n", decryptedText)

     fmt.Printf("\nDone in %v.\n\n", time.Now().Sub(startingTime))
}

func encrypt(publicKey *rsa.PublicKey, sourceText, label []byte) (encryptedText []byte) {
     var err error
     var md5_hash hash.Hash
     md5_hash = md5.New()
     if encryptedText, err = rsa.EncryptOAEP(md5_hash, rand.Reader,           publicKey, sourceText, label); err != nil {
         log.Fatal(err)
     }
     return
}

func decrypt(privateKey *rsa.PrivateKey, encryptedText, label []byte) (decryptedText []byte) {
     var err error
     var md5_hash hash.Hash
     md5_hash = md5.New()
     if decryptedText, err = rsa.DecryptOAEP(md5_hash, rand.Reader, privateKey, encryptedText, label); err != nil {
         log.Fatal(err)
     }
     return
}

Answer 1

通常不会根据有效负载计算RSA密钥大小。您只需根据安全性（越大越好）和性能（越小越好）之间的折衷选择一个RSA密钥大小。如果这样做了，使用混合加密结合AES或其他对称密码来实际加密数据。

如果有效负载不超过300字节，并且您使用的是OAEP（至少42字节的填充），那么您可以轻松计算最小密钥大小：

(300 + 42) * 8 = 2736 bit

这已经是一个合理大小的关键。根据今天的规范，它提供了良好的安全性，而且速度相当快。没有必要为此应用混合加密方案。

现在，您可能注意到密钥大小不是2的幂。这不是问题。但是，您应该使用64位的倍数的密钥大小，因为处理器使用32位和64位原语来执行实际计算，因此您可以在不降低性能的情况下提高安全性。下一个这样的密钥大小是：

ceil((300 + 42) * 8 / 64.0) * 64 = 2752 bit

以下是一些实验结果，一些语言/框架接受（不是性能方面）作为关键大小：

• Golang：1位和

在您决定使用某种特定的键大小之前，您应该检查所有框架都支持该大小。如你所见，结果千差万别。

我试着写了一些不同密钥大小的密钥生成、加密和解密的性能测试：512, 513, 514, 516, 520, 528, 544, 576。因为我不知道怎么走，所以很难把握好时机。所以我选择了Java和密码。加密代码可能非常错误，因为520位和528位密钥的密钥生成速度比其他密钥大小快7个数量级，其他密钥大小对于小密钥大小窗口或多或少是恒定的。

Java密钥生成非常清楚，513位密钥的生成比512位密钥的生成慢2-3倍。除此之外，结果几乎是线性的。该图是标准化的，迭代次数为1000，整个keygen-enc-dec周期。

解密在544位略微下降，这是32位的倍数。由于它是在32位debian上执行的，这可能意味着确实有一些性能改进，但另一方面，对于该密钥大小，加密速度较慢。

因为这个基准测试没有在Go中完成，所以我不会给出任何关于开销有多小的建议。