JAVA集成国密SM2

JAVA集成国密SM2加解密

  • 一、pom配置
  • 二、代码集成
    • 2.1、目录结构
    • 2.2、源码
    • 2.3、测试
  • 三、相关链接

国密算法概述：https://blog.csdn.net/qq_38254635/article/details/131801527

SM2椭圆曲线公钥密码算法
为非对称加密，基于ECC。该算法已公开。由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一种）安全强度比RSA 2048位高，但运算速度快于RSA。

一、pom配置

<!-- 国密 -->
<dependency><groupId>org.bouncycastle</groupId><artifactId>bcprov-jdk15to18</artifactId><version>1.66</version>
</dependency>

二、代码集成

2.1、目录结构

在这里插入图片描述

2.2、源码

KeyConstant.java

package com.secret.sm2;public class KeyConstant {public static final String PRIVATE_KEY = "pveky"; // 私钥public static final String PUBLIC_KEY = "pbcky"; // 公钥public static final String GM_NAME_CURVE = "sm2p256v1";public static final String ALGORITHM = "SHA1PRNG";}

ModeTypeConstant.java

package com.secret.sm2;import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;public class ModeTypeConstant {public static final String BASE = "base";public static final String BC = "bc";@Deprecatedpublic static final SM2Engine.Mode BASE_MODE = SM2Engine.Mode.C1C3C2;@Deprecatedpublic static final SM2Engine.Mode BC_MODE = SM2Engine.Mode.C1C2C3;public static ModeTypeEnum getMode(String modeType){if (ModeTypeEnum.BASE_MODE.getType().equals(modeType)) return ModeTypeEnum.BASE_MODE;return ModeTypeEnum.BC_MODE;}}

ModeTypeEnum.java

package com.secret.sm2;import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;public enum ModeTypeEnum {BASE_MODE(ModeTypeConstant.BASE, SM2Engine.Mode.C1C3C2),BC_MODE(ModeTypeConstant.BC, SM2Engine.Mode.C1C2C3);private String type;private SM2Engine.Mode mode;ModeTypeEnum(String type, SM2Engine.Mode mode) {this.type = type;this.mode = mode;}public String getType(){return type;}public SM2Engine.Mode getMode(){return mode;}}

SecretCommon.java

package com.secret.sm2;import org.bouncycastle.asn1.gm.GMNamedCurves;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X9ECParameters;
import org.bouncycastle.crypto.AsymmetricCipherKeyPair;
import org.bouncycastle.crypto.InvalidCipherTextException;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;
import org.bouncycastle.crypto.generators.ECKeyPairGenerator;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECDomainParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECKeyGenerationParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithRandom;
import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
import org.bouncycastle.pqc.math.linearalgebra.ByteUtils;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.math.BigInteger;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** SM2公钥密码算法（非对称算法）* SM2椭圆曲线公钥密码算法是我国自主设计的公钥密码算法。* 包括SM2-1椭圆曲线数字签名算法；SM2-2椭圆曲线密钥交换协议；SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别用于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。* SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题，相对于RSA算法，256位的SM2密码强度已经比2048位的RSA密码强度要高。*/
public class SecretCommon {//获取椭圆曲线public static synchronized ECDomainParameters getECDomainParameters() {X9ECParameters sm2ECParameters = GMNamedCurves.getByName(KeyConstant.GM_NAME_CURVE);return new ECDomainParameters(sm2ECParameters.getCurve(), sm2ECParameters.getG(), sm2ECParameters.getN());}/*** get key pair*/public static Map<String, String> createKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {ECKeyPairGenerator keyPairGenerator = new ECKeyPairGenerator();keyPairGenerator.init(new ECKeyGenerationParameters(getECDomainParameters(), SecureRandom.getInstance(KeyConstant.ALGORITHM)));AsymmetricCipherKeyPair asymmetricCipherKeyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();Map<String, String> map = new HashMap<>();BigInteger bigInteger = ((ECPrivateKeyParameters) asymmetricCipherKeyPair.getPrivate()).getD();map.put(KeyConstant.PRIVATE_KEY, ByteUtils.toHexString(bigInteger.toByteArray()));// 把公钥放入map中,默认压缩公钥// 公钥前面的02或者03表示是压缩公钥,04表示未压缩公钥,04的时候,可以去掉前面的04ECPoint ecPoint = ((ECPublicKeyParameters) asymmetricCipherKeyPair.getPublic()).getQ();map.put(KeyConstant.PUBLIC_KEY, ByteUtils.toHexString(ecPoint.getEncoded(false)));return map;}/*** 加密* @param plainText 需加密的明文字符串* @param publicKey 公钥* @param modeType base:标准；bc：BC模式*/public static String encrypt(String plainText, String publicKey, ModeTypeEnum modeType) throws IOException, InvalidCipherTextException {return encrypt(plainText.getBytes(), publicKey, modeType.getMode());}/*** 加密* @param plainByte 需加密的明文字节数组* @param publicKey 公钥* @param mode 加密模式 ModeTypeEnum*/public static String encrypt(byte[] plainByte, String publicKey, SM2Engine.Mode mode) throws IOException, InvalidCipherTextException {ECDomainParameters domainParameters = getECDomainParameters();//提取公钥点ECPoint ecPoint = domainParameters.getCurve().decodePoint(ByteUtils.fromHexString(publicKey));// 公钥前面的02或者03表示是压缩公钥，04表示未压缩公钥, 04的时候，可以去掉前面的04ECPublicKeyParameters publicKeyParameters = new ECPublicKeyParameters(ecPoint, domainParameters);SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine(mode);sm2Engine.init(true, new ParametersWithRandom(publicKeyParameters, new SecureRandom()));return ByteUtils.toHexString(sm2Engine.processBlock(plainByte, 0, plainByte.length));}/*** 解密* @param cipherText 需加密的字符串* @param privateKey 私钥* @param modeType base:标准；bc：BC模式*/public static String decrypt(String cipherText, String privateKey, ModeTypeEnum modeType) throws InvalidCipherTextException, UnsupportedEncodingException {return decrypt(Hex.decode(cipherText), privateKey, modeType.getMode());}/*** 解密* @param cipherDataByte 密文字节数组* @param privateKeyHex 私钥* @param mode 解密模式 ModeTypeEnum*/public static String decrypt(byte[] cipherDataByte, String privateKeyHex, SM2Engine.Mode mode) throws InvalidCipherTextException, UnsupportedEncodingException {BigInteger bigInteger = new BigInteger(privateKeyHex, 16);ECPrivateKeyParameters privateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(bigInteger, getECDomainParameters());SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine(mode);sm2Engine.init(false, privateKeyParameters);return new String(sm2Engine.processBlock(cipherDataByte, 0, cipherDataByte.length), "utf-8");}}

Utils.java

package com.secret.sm2;import org.bouncycastle.crypto.InvalidCipherTextException;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Map;public class Utils {/*** get key pair*/public static Map<String, String> createKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {return SecretCommon.createKeyPair();}/*** encrypt* @param plainText 需加密的明文字符串* @param publicKey 公钥*/public static String encrypt(String plainText, String publicKey) throws IOException, InvalidCipherTextException {return encrypt(plainText, publicKey, ModeTypeConstant.BASE);}/*** encrypt* @param plainText 需加密的明文字符串* @param publicKey 公钥* @param modeType base:标准；bc：BC模式*/public static String encrypt(String plainText, String publicKey, String modeType) throws IOException, InvalidCipherTextException {return SecretCommon.encrypt(plainText, publicKey, ModeTypeConstant.getMode(modeType));}/*** decrypt* @param cipherText 需加密的字符串* @param privateKey 私钥*/public static String decrypt(String cipherText, String privateKey) throws InvalidCipherTextException, UnsupportedEncodingException {return decrypt(cipherText, privateKey, ModeTypeConstant.BASE);}/*** decrypt* @param cipherText 需加密的字符串* @param privateKey 私钥* @param modeType base:标准；bc：BC模式*/public static String decrypt(String cipherText, String privateKey, String modeType) throws InvalidCipherTextException, UnsupportedEncodingException {return SecretCommon.decrypt(cipherText, privateKey, ModeTypeConstant.getMode(modeType));}}

测试类：Test.java

package com.secret.sm2;import java.util.Map;public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {Map<String, String> createKeyPair = Utils.createKeyPair();System.out.println("秘钥对：" + createKeyPair);String privateKey = createKeyPair.get(KeyConstant.PRIVATE_KEY);String publicKey = createKeyPair.get(KeyConstant.PUBLIC_KEY);String text = "I believe you can do anything";String encrypt = Utils.encrypt(text, publicKey);System.out.println("加密后密文：" + encrypt);String decrypt = Utils.decrypt(encrypt, privateKey);System.out.println("解密后明文：" + decrypt);}}

2.3、测试

测试结果如图：
在这里插入图片描述
使用方法参考测试类即可。

三、相关链接

国密算法概述：https://blog.csdn.net/qq_38254635/article/details/131801527

JAVA集成国密SM3：https://blog.csdn.net/qq_38254635/article/details/131810696

JAVA集成国密SM4：https://blog.csdn.net/qq_38254635/article/details/131810715

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