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一. 前言
我国国家密码管理局陆续发布了一系列国产加密算法，这其中就包括 SM1、SM2、SM3 、SM4、SM7、SM9、ZUC（祖冲之加密算法）等，SM 代表商密，即商业密码，是指用于商业的、不涉及国家秘密的密码技术。SM1 和 SM7 的算法不公开，其余算法都已成为 ISO/IEC 国际标准。
在这些国产加密算法中，SM2、SM3、SM4 三种加密算法是比较常见的。
| 算法 | 名称 | 应用领域 | 特点 |
|---|---|---|---|
| SM1 | 对称(分组)加密算法 | 芯片 | 分组长度、钥长度均为128比特 |
| SM2 | 非对称(基于椭圆曲线ECC)加密算法 | 数据加密 | ECC椭圆曲线密码机制256位，相比RSA处理速度快，消耗更少 |
| SM3 | 散列(hash)函数算法 | 完整性校验 | 安全性及效率与SHA-256相当，压缩函数更复杂 |
| SM4 | 对称(分组)加密算法 | 数据加密和局域网产品 | 分组长度、密钥长度均为128比特，计算轮数多 |
| SM7 | 对称(分组)加密算法 | 非接触式IC卡 | 分组长度、钥长度均为128比特 |
| SM9 | 标识加密算法(IBE) | 端对端离线安全通讯 | 加密强度等同于3072位密钥的RSA加密算法 |
| ZUC | 对称(序列)加密算法 | 移动通信4G网络 | 流密码 |
对称算法 SM4 支持加解密，可替代 AES 等算法使用文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-672618.html
二. 工具类
首选引入依赖，支持 java8文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-672618.html
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.56</version>
</dependency>
/**
* @Author zhoumengjun
* @Description sm4加密算法工具类
* @Date 2023/7/12 10:47
*/
public class SM4Util {
static {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
}
private static final String ENCODING = "UTF-8";
public static final String ALGORITHM_NAME = "SM4";
// 加密算法/分组加密模式/分组填充方式
// PKCS5Padding-以8个字节为一组进行分组加密
// 定义分组加密模式使用：PKCS5Padding
public static final String ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING = "SM4/ECB/PKCS5Padding";
// 128-32位16进制；256-64位16进制
public static final int DEFAULT_KEY_SIZE = 128;
/**
* 生成ECB暗号
*
* @param algorithmName 算法名称
* @param mode 模式
* @param key
* @return
* @throws Exception
* @explain ECB模式（电子密码本模式：Electronic codebook）
*/
private static Cipher generateEcbCipher(String algorithmName, int mode, byte[] key) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmName, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
Key sm4Key = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM_NAME);
cipher.init(mode, sm4Key);
return cipher;
}
/**
* 自动生成密钥
*
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws NoSuchProviderException
* @explain
*/
public static String generateKey() throws Exception {
return new String(Hex.encode(generateKey(DEFAULT_KEY_SIZE)));
}
/**
* @param keySize
* @return
* @throws Exception
* @explain
*/
public static byte[] generateKey(int keySize) throws Exception {
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM_NAME, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
kg.init(keySize, new SecureRandom());
return kg.generateKey().getEncoded();
}
/**
* sm4加密
*
* @param hexKey 16进制密钥（忽略大小写）
* @param paramStr 待加密字符串
* @return 返回16进制的加密字符串
* @throws Exception
* @explain 加密模式：ECB
* 密文长度不固定，会随着被加密字符串长度的变化而变化
*/
public static String encryptEcb(String hexKey, String paramStr) throws Exception {
String cipherText = "";
// 16进制字符串-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// String-->byte[]
byte[] srcData = paramStr.getBytes(ENCODING);
// 加密后的数组
byte[] cipherArray = encrypt_Ecb_Padding(keyData, srcData);
// byte[]-->hexString
cipherText = ByteUtils.toHexString(cipherArray);
return cipherText;
}
/**
* 加密模式之Ecb
*
* @param key
* @param data
* @return
* @throws Exception
* @explain
*/
public static byte[] encrypt_Ecb_Padding(byte[] key, byte[] data) throws Exception {
Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* sm4解密
*
* @param hexKey 16进制密钥
* @param cipherText 16进制的加密字符串（忽略大小写）
* @return 解密后的字符串
* @throws Exception
* @explain 解密模式：采用ECB
*/
public static String decryptEcb(String hexKey, String cipherText) throws Exception {
// 用于接收解密后的字符串
String decryptStr = "";
// hexString-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// hexString-->byte[]
byte[] cipherData = ByteUtils.fromHexString(cipherText);
// 解密
byte[] srcData = decrypt_Ecb_Padding(keyData, cipherData);
// byte[]-->String
decryptStr = new String(srcData, ENCODING);
return decryptStr;
}
/**
* 解密
*
* @param key
* @param cipherText
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt_Ecb_Padding(byte[] key, byte[] cipherText) throws Exception {
Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.DECRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(cipherText);
}
/**
* 校验加密前后的字符串是否为同一数据
*
* @param hexKey 16进制密钥（忽略大小写）
* @param cipherText 16进制加密后的字符串
* @param paramStr 加密前的字符串
* @return 是否为同一数据
* @throws Exception
*/
public static boolean verifyEcb(String hexKey, String cipherText, String paramStr) throws Exception {
// 用于接收校验结果
boolean flag = false;
// hexString-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// 将16进制字符串转换成数组
byte[] cipherData = ByteUtils.fromHexString(cipherText);
// 解密
byte[] decryptData = decrypt_Ecb_Padding(keyData, cipherData);
// 将原字符串转换成byte[]
byte[] srcData = paramStr.getBytes(ENCODING);
// 判断2个数组是否一致
flag = Arrays.equals(decryptData, srcData);
return flag;
}
public static void main(String[] args) {
try {
String data = "2023-07-12,下午三点";
//生成key
String key = generateKey();
System.out.println("key:" + key);
//加密
String cipher = SM4Util.encryptEcb(key, data);
System.out.println("加密后："+cipher);
//判断是否正确
System.out.println(SM4Util.verifyEcb(key, cipher, data));// true
//解密
String res = SM4Util.decryptEcb(key, cipher);
System.out.println("解密后："+res);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
到了这里，关于国密算法 SM4 加解密 java 工具类的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
