项目背景
项目改造需要使用国密sm2，sm4加密
- SM2
SM2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。- SM4
SM4无线局域网标准的分组数据算法。对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。
js端加密（使用sm-crypto）
- 引入依赖：
const sm4 = require('sm-crypto').sm4
const sm2 = require('sm-crypto').sm2
- sm2加密：
sm2加密类似RSA，有公钥和私钥，这里前端使用公钥加密，加密有两种模式，适配后端这里改为C1C2C3模式。
需要注意的是，这里的加密结果不能直接返回后台，需要在前面加上04表示公钥未压缩
const cipherMode = 0 // 1 - C1C3C2，0 - C1C2C3，默认为1
sm2Encrypt(data) {
// sm2加密密钥
return '04' + sm2.doEncrypt(data, this.pubkeyHex, cipherMode);
}
- sm4加密：
sm4Encrypt(data, key) {
// sm4加密数据
return sm4.encrypt(data, key);
}
java端解密（使用Hutool工具包，需引入Bouncy Castle库的依赖）
- 引入依赖包
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.66</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcpkix-jdk15on</artifactId>
<version>1.66</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>cn.hutool</groupId>
<artifactId>hutool-all</artifactId>
<version>5.5.8</version>
</dependency>
- sm2生成密钥
由于js端sm2代码实现使用公钥的q值和私钥的d值作为公私钥，所以直接使用hutool生成密钥是无法加解密的，必须做改写
public static void generateKey() throws NoSuchAlgorithmException {
// 1. bc库原始写法
X9ECParameters x9ECParameters = GMNamedCurves.getByName("sm2p256v1");
ECDomainParameters ecDomainParameters = new ECDomainParameters(x9ECParameters.getCurve(), x9ECParameters.getG(), x9ECParameters.getN());
ECKeyPairGenerator ecKeyPairGenerator = new ECKeyPairGenerator();
ecKeyPairGenerator.init(new ECKeyGenerationParameters(ecDomainParameters, SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG")));
AsymmetricCipherKeyPair asymmetricCipherKeyPair = ecKeyPairGenerator.generateKeyPair();
//16进制格式的私钥，后端使用
BigInteger privatekey = ((ECPrivateKeyParameters) asymmetricCipherKeyPair.getPrivate()).getD();
String privateKeyHex = privatekey.toString(16);
//16进制格式的公钥，发给前端
ECPoint ecPoint = ((ECPublicKeyParameters) asymmetricCipherKeyPair.getPublic()).getQ();
byte[] encoded = ecPoint.getEncoded(false);
String publicKeyHex = Hex.toHexString(encoded);
System.out.println(privateKeyHex);
System.out.println(publicKeyHex);
// 2. hutool写法
SM2 sm2 = SmUtil.sm2();
String hutoolPrivateKeyHex = HexUtil.encodeHexStr(BCUtil.encodeECPrivateKey(sm2.getPrivateKey()));
String hutoolPublicKeyHex = HexUtil.encodeHexStr(((BCECPublicKey) sm2.getPublicKey()).getQ().getEncoded(false));
System.out.println(hutoolPrivateKeyHex);
System.out.println(hutoolPublicKeyHex);
}
- sm4生成密钥
注意密钥长度必须为128位
SM4 sm4 = new SM4();
SecretKey secretKey = sm4.getSecretKey();
byte[] encoded = secretKey.getEncoded();
String encodeHexStr = HexUtil.encodeHexStr(encoded);
- sm2解密
// JS加密产生的密文
String cipherData = "0477109887984ca6250635e6e30a58d11efe71abd998271808ec611366197698106b128ef699fe7fa09449bb7ca9527d674cc865a93a4e3593770ecd3ab06291aee81f5459b8500c284e5391956a83ddb2a90f298968a97828b0802749d5e5bbaa1c519489d4a37215ae0d5f7ef0b3a9a2e8dc1ce485544397a66923811c2f44a0";
byte[] cipherDataByte = Hex.decode(cipherData);
// 私钥
String privateKey = "9fb1f241314168f56d0bc0a236c3a8d6f60ebf778e4104ce94a6cc27cdd4d178";
// 1. 使用bc库解密
X9ECParameters x9ECParameters = GMNamedCurves.getByName("sm2p256v1");
ECDomainParameters ecDomainParameters = new ECDomainParameters(x9ECParameters.getCurve(), x9ECParameters.getG(), x9ECParameters.getN());
ECPrivateKeyParameters privateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(new BigInteger(privateKey, 16), ecDomainParameters);
SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine();
sm2Engine.init(false, privateKeyParameters);
byte[] bytes = sm2Engine.processBlock(cipherDataByte, 0, cipherDataByte.length);
String data = new String(bytes, CharsetUtil.CHARSET_UTF_8);
System.out.println(data);
// 2. 使用hutool解密
SM2 sm2 = new SM2(ECKeyUtil.toSm2PrivateParams(privateKey), null);
sm2.setMode(SM2Engine.Mode.C1C2C3);
sm2.setEncoding(new PlainDSAEncoding());
String decryptStr = sm2.decryptStr(cipherData, KeyType.PrivateKey);
System.out.println(decryptStr);
- sm4解密
这里的key与前端加密使用的key相同
SM4 sm4 = new SM4(HexUtil.decodeHex(key));
String decryptStr = sm4.decryptStr(data);
