用go语言实现WebAssembly数据加密的示例讲解_Golang

一、背景和意义

在web开发中，有时候为了提升安全性需要对数据进行加密。由于js代码相对比较易读，直接在js中做加密安全性较低，而webassembly代码不如js易读，使用webassemply做数据加密对安全性有一定的提升（不过熟悉webassembly的人还是能看懂加解密过程）。本文提供一个用go语言实现的webassembly数据加密示例。

二、创建webassembly文件

创建一个空目录，执行如下命令初始化go模块：

go mod init wasm-demo

接下来在当前目录下创建main.go文件，提供数据加密与解密的方法：

package main

import (
   "bytes"
   "crypto/aes"
   "crypto/cipher"
   "encoding/hex"
   "fmt"
   "syscall/js"
)

var aescode = "0000000000000000" // 作为demo，这里只用16个0作为密钥

// pkcs5padding 对数据进行填充，使其长度为块大小的倍数。
func pkcs5padding(ciphertext []byte, blocksize int) []byte {
   padding := blocksize - len(ciphertext)%blocksize
   padtext := bytes.repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
   return append(ciphertext, padtext...)
}

// pkcs5unpadding 移除填充数据。
func pkcs5unpadding(decrypted []byte) []byte {
   length := len(decrypted)
   unpadding := int(decrypted[length-1])
   return decrypted[:(length - unpadding)]
}

// aesdecrypt 加密
func aesencrypt(encryptstr string) (string, error) {
   encryptbytes := []byte(encryptstr)
   block, err := aes.newcipher([]byte(aescode))
   if err != nil {
      return "", err
   }

   blocksize := block.blocksize()
   encryptbytes = pkcs5padding(encryptbytes, blocksize)

   blockmode := cipher.newcbcencrypter(block, []byte(aescode)[:blocksize])
   encrypted := make([]byte, len(encryptbytes))
   blockmode.cryptblocks(encrypted, encryptbytes)
   return hex.encodetostring(encrypted), nil
}

// aesdecrypt 解密
func aesdecrypt(decryptstr string) (string, error) {
   decryptbytes, err := hex.decodestring(decryptstr)
   if err != nil {
      return "", err
   }

   block, err := aes.newcipher([]byte(aescode))
   if err != nil {
      return "", err
   }

   blockmode := cipher.newcbcdecrypter(block, []byte(aescode)[:block.blocksize()])
   decrypted := make([]byte, len(decryptbytes))

   blockmode.cryptblocks(decrypted, decryptbytes)
   decrypted = pkcs5unpadding(decrypted)
   return string(decrypted), nil
}

func jsfunc(handler func(string) (string, error)) js.func {
   return js.funcof(func(this js.value, args []js.value) interface{} {
      var result string
      var err error
      if len(args) > 0 {
         result, err = handler(args[0].string())
      }
      return js.valueof(map[string]interface{}{
         "result": result,
         "err":    err,
      })
   })
}

func main() {
   fmt.println("go wasm loaded!")
   js.global().set("aesencrypt", jsfunc(aesencrypt))
   js.global().set("aesdecrypt", jsfunc(aesdecrypt))
   <-make(chan bool)
}

如果是在goland中编辑此代码，需要在settings中设置一下build tags，将os设置为js，arch设置为wasm，否则代码编辑器里的syscall/js会标红：

接下来执行如下命令生成wasm文件main.wasm：

goos=js goarch=wasm go build -o main.wasm

三、在前端页面中使用webassemply的加解密方法

执行如下命令将go目录下的wasm_exec.js复制过来到当前目录：

cp "$(go env goroot)/misc/wasm/wasm_exec.js" .

接下来创建前端代码index.html文件：

<!doctype html>
<html lang="utf8">
    <head>
        <title>wasm demo</title>
        <script src="wasm_exec.js"></script>
        <script>
            const go = new go();
            webassembly.instantiatestreaming(fetch("main.wasm"), go.importobject).then(result => {
                go.run(result.instance);
                const encrypt = aesencrypt("helloworld");
                console.log("encrypt result: ", encrypt);
                console.log("decrypt result: ", aesdecrypt(encrypt.result));
            });
        </script>
    </head>
    <body></body>
</html>

将当前目录添加到nginx中，然后通过nginx提供的端口访问index.html，可以看到控制台输出加解密的结果如下：