SM2非对称加密算法工具类Java版

所需依赖
        <dependency>
            <groupId>org.bouncycastle</groupId>
            <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
            <version>1.65</version>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
曲线参数
/**
 * 国密办SM2曲线推荐参数
 * @author zhangjian
 * @date 2020-11-06
 */
public class SM2Params {
    //P256V1Curve 代表国密SM2推荐参数定义的椭圆曲线:
    public static final SM2P256V1Curve CURVE = new SM2P256V1Curve();
    //椭圆基点G的阶
    public static final BigInteger SM2_ECC_N = CURVE.getOrder();
    //椭圆曲线上所有点的个数与SM2_ECC_N相除的整数部分
    public static final BigInteger SM2_ECC_H = CURVE.getCofactor();
    //椭圆基点G x轴坐标
    public static final BigInteger SM2_ECC_GX = new BigInteger(
            "32C4AE2C1F1981195F9904466A39C9948FE30BBFF2660BE1715A4589334C74C7", 16);
    //椭圆基点G y轴坐标
    public static final BigInteger SM2_ECC_GY = new BigInteger(
            "BC3736A2F4F6779C59BDCEE36B692153D0A9877CC62A474002DF32E52139F0A0", 16);
    //椭圆基点G
    public static final ECPoint G_POINT = CURVE.createPoint(SM2_ECC_GX, SM2_ECC_GY);
    //设置椭圆曲线参数
    public static final ECDomainParameters DOMAIN_PARAMS = new ECDomainParameters(CURVE, G_POINT,
            SM2_ECC_N, SM2_ECC_H);

}
加解密工具类
**
 * 国密SM4加解密
 *
 * @author zhangjian
 * @date 2020-11-05
 */
public class SM4Helper {

    static {
        //加入BouncyCastleProvider的支持 BouncyCastle->开源密码包,扩充密码算法支持
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    }

    //算法名称
    public static final String ALGORITHM_NAME = "SM4";

    //ECB P5填充
    public static final String ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING = "SM4/ECB/PKCS5Padding";

    //CBC P5填充
    public static final String ALGORITHM_NAME_CBC_PADDING = "SM4/CBC/PKCS5Padding";

    //密钥长度
    public static final int DEFAULT_KEY_SIZE = 128;

    private static final Log LOG = LogFactory.getLog(SM2Helper.class);

    /**
     * 获取密钥
     * @return 密钥
     * @throws Exception 异常
     */

    public static byte[] generateKey() {
        try {
            return generateKey(DEFAULT_KEY_SIZE);
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * 获取指定长度密钥
     * @param keySize 密钥的长度
     * @return 密钥
     * @throws Exception 异常
     */

    public static byte[] generateKey(int keySize) {
        try {
            KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM_NAME,
                    BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
            kg.init(keySize, new SecureRandom());
            return kg.generateKey().getEncoded();
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * ECB P5填充加密
     * 优点:简单,利于并行计算,误差不会被传递
     * 缺点:加密模式易被确定
     * @param key 密钥
     * @param data 明文数据
     * @return 加密结果
     * @throws Exception 异常
     */
    public static String encryptEcbPadding(String key, String data) {
        try {
            Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.ENCRYPT_MODE,
                    BinaryUtils.parseHexString(key));
            byte[] encryptBytes = cipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));
            return BinaryUtils.toHexStr(encryptBytes);
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * ECB P5填充解密
     * @param key 密钥
     * @param cipherText 加密后的数据
     * @return 解密结果
     */

    public static String decryptEcbPadding(String key, String cipherText) {
        try {
            Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.DECRYPT_MODE,
                    BinaryUtils.parseHexString(key));
            byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(BinaryUtils.parseHexString(cipherText));
            return new String(decryptBytes);
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * CBC P5填充加密
     * 优点:安全性高
     * 缺点:不利于并行计算,误差传递,需要初始化向量iv
     * @param key 密钥
     * @param iv 偏移量,CBC每轮迭代会和上轮结果进行异或操作,由于首轮没有可进行异或的结果,
     *           所以需要设置偏移量,一般用密钥做偏移量
     * @param data 明文数据
     * @return 加密结果
     */

    public static String encryptCbcPadding(String key, String iv, String data) {
        try {
            Cipher cipher = generateCbcCipher(ALGORITHM_NAME_CBC_PADDING, Cipher.ENCRYPT_MODE,
                    BinaryUtils.parseHexString(key), BinaryUtils.parseHexString(iv));
            byte[] encryptBytes = cipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));
            return BinaryUtils.toHexStr(encryptBytes);
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * CBC P5填充解密
     * @param key 密钥
     * @param iv 偏移量,CBC每轮迭代会和上轮结果进行异或操作,由于首轮没有可进行异或的结果,
     *           所以需要设置偏移量,一般用密钥做偏移量
     * @param cipherText 加密数据
     * @return 解密结果
     */
    public static String decryptCbcPadding(String key, String iv, String cipherText) {
        try {
            Cipher cipher = generateCbcCipher(ALGORITHM_NAME_CBC_PADDING, Cipher.DECRYPT_MODE,
                    BinaryUtils.parseHexString(key), BinaryUtils.parseHexString(iv));
            byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(BinaryUtils.parseHexString(cipherText));
            return new String(decryptBytes);
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * ECB P5填充加解密Cipher初始化
     * @param algorithmName 算法名称
     * @param mode 1 加密  2解密
     * @param key 密钥
     * @return Cipher
     */
    private static Cipher generateEcbCipher(String algorithmName, int mode, byte[] key) {
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmName, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
            Key sm4Key = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM_NAME);
            cipher.init(mode, sm4Key);
            return cipher;
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    /**
     * CBC P5填充加解密Cipher初始化
     * @param algorithmName 算法名称
     * @param mode 1 加密  2解密
     * @param key 密钥
     * @param iv 偏移量,CBC每轮迭代会和上轮结果进行异或操作,由于首轮没有可进行异或的结果,
     *           所以需要设置偏移量,一般用密钥做偏移量
     * @return Cipher
     */
    private static Cipher generateCbcCipher(String algorithmName, int mode, byte[] key, byte[] iv) {
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmName, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
            Key sm4Key = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM_NAME);
            IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
            cipher.init(mode, sm4Key, ivParameterSpec);
            return cipher;
        } catch (Exception e) {
            LOG.error(e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }
}
单元测试
    @Test
    public void testEncryptAndDecryptContent(){
        String publicKey = getPublicKeyParameters();
        String privateKey = getPrivateKeyParameters();

        String data = "123456";
        //C1C2C3 mode
        String encrypt = encrypt(data, publicKey);
        System.out.println("加密结果:" + encrypt);
        String decrypt = SM2Helper.decrypt(encrypt, privateKey);
        System.out.println("解密数据" + decrypt);
        Assert.assertEquals(data, decrypt);
    }
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