1.JSON（JavaScript Object Notation）
JSON是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。JSON通过简单的key-value键值对来描述数据，可以被广泛用于网络通信、数据存储等各种应用场景，被广泛应用于互联网前后端数据交互与传输之中。
例如，在web应用中客户端向服务器发送一个HTTP请求并期望返回一些数据时，服务器可以使用JSON作为响应的数据格式，将数据以JSON的形式返回给你。以下是一个实际的JSON数据示例：
{
"name": "John",
"age": 30,
"city": "New York",
"email": "john@example.com"
}
上面的JSON数据描述了一个人的信息，包括姓名、年龄、所在城市和电子邮件地址。在网络通信中，你可以使用这个JSON数据在客户端和服务器之间传输，以便在你的应用程序中展示或处理这些数据。
目前常见的对JSON数据进行加密保护的方法：
（1）使用HTTPS协议进行数据传输可以提供端到端的加密保护。HTTPS使用SSL/TLS协议对通信数据进行加密，确保数据在传输过程中被加密，并且只有发送方和接收方能够解密和读取传输的数据。
（2）使用加密算法，如AES或RSA等，对JSON数据进行加密。发送方使用公钥加密数据，接收方使用私钥解密数据。这样可以确保只有有权访问私钥的接收方才能解密和读取数据。
（3）使用数字签名来验证JSON数据的完整性和真实性。发送方使用私钥对JSON数据进行签名，接收方使用发送方的公钥验证签名的有效性。这样可以确保接收到的数据没有被篡改，并且是发送方发送的真实数据。
2.国密JSON数据保护相关标准
（1）《GMT 0125.1-2022 JSON Web 密码应用语法规范第1部分 算法标识》
定义JSON web密码应用的算法标识，包括数字签名算法标识、消息鉴别算法标识、密钥加密密钥算法标识、内容加密算法标识。
| 类别 | 标识 | 说明 |
| 数字签名算法标识 | SGD_SM3_SM2 |
基于SM3和SM2的数字签名算法 |
| 消息鉴别算法标识 | SGD_SM3_HMAC | 基于SM3的消息鉴别算法 |
| 密钥加密密钥算法标识 | SGD_SM2_3 | SM2公钥加密算法 |
| 密钥加密密钥算法标识 | SGD_SM9_3 | SM9加密算法 |
| 内容加密算法标识 | SGD_SM4_CCM | 基于SM4算法CCM加密算法 |
| 内容加密算法标识 | SGD_SM4_GCM | 基于SM4算法GCM加密算法 |
（2）《GMT 0125.4-2022 JSON Web 密码应用语法规范第4部分 密钥》
JWK（JSON Web Key）是标识密钥信息的JSON对象，具体参数定义如下。
| 参数名称 | 类型 | 要求 | 参数取值 | 说明 |
| kty | 字符串 | 必选 | EC | ECC密钥类 |
| kty | 字符串 | 必选 | oct | 对称密钥或字符串类 |
| crv | 字符串 | kty取值EC | sm2p256v1 | sm2算法曲线 |
| crv | 字符串 | kty取值EC | sm9curve | sm9算法曲线 |
| x | 字符串 | kty取值EC，crv取sm2p256v1 | base64url编码 | sm2算法公钥x取值 |
| y | 字符串 | kty取值EC，crv取sm2p256v1 | base64url编码 | sm2算法公钥y取值 |
| id | 字符串 | kty取值EC，crv取sm9curve | base64url编码 | sm9用户标识 |
| hid | 整数 | kty取值EC，crv取sm9curve | 无符号整数 | sm9私钥生成函数标识 |
| x_pub | 字符串 | kty取值EC，crv取sm9curve | base64url编码 | sm9主公钥x坐标 |
| y_pub | 字符串 | kty取值EC，crv取sm9curve | base64url编码 | sm9主公钥y坐标 |
| k | 字符串 | kty取值oct | base64url编码 | 对称密钥 |
| use | 字符串 | key取值EC（可选） | sig | 公钥用法，签名 |
| use | 字符串 | key取值EC（可选） | enc | 公钥用法，加密 |
| key_ops | 数组 | 可选 | sign verigy encrypt decrypt wrapKey unwrapKey deriveKey deriveBits |
密钥操作字符串数组 |
| alg | 字符串 | 可选 | SGD_SM3_SM2 SGD_SM3_HMAC |
标识密钥相关参数 |
| kid | 字符串 | 可选 | ID | 密钥ID |
| x5u | 字符串 | 可选 | URI | 证书URL |
| x5c | 数组 | 可选 | JSON字符串数组 | 证书链 |
| x5t#sm3 | 字符串 | 可选 | base64url编码 | 证书sm3杂凑值 |
最后，参数keys表示一个JWK集合，例如如下JWK集合中包含
（1）SM2签名公钥
（2）SM2加密公钥
（3）对称密钥（用于SM3-HMAC的key）
（4）SM2验签证书
{
"keys":
[
{
"kty":"EC"
"crv":"sm2p256v1"
"usg":"sig"
"x":"KkiOvc0rfJKjVEDwrSzhPCJiZS0-H32KDeBk3_RZ2PQ"
"y":"BxAmH6GXCTbD_VMhBDIwHUHJgE5AMGmZguPIus9ve_8"
},
{
"kty":"EC"
"crv":"sm2p256v1"
"usg":"enc"
"x":"1atDIhF_9PQPSjwmx3KUMZcUM9TPrGQ95oakHKpxW_0"
"y":"cDImanzNUiT_t7lxIvCR6ooYsRlJqSDGW3XGbiQr5Kg"
},
{
"kty":"oct"
"alg":"SGD_SM3_HMAC"
"k":"NiWEDbx7DGGMXMkWyePWtd64R8Y10hf4OdA4alcfGPA"
},
{
“kty”:"EC"
"crv":"sm2p256v1"
"use":"sig"
"x5c":
["MIIClzCCAjygAwIBAgIQdd/IVUqMA6s1z1nouGE7njAMBggqgRzPVQGDdQUAMC4xCzAJBgNVBAYTAkNOMQ4wDAYDVQQKDAVOUkNBQzEPMA0GA1UEAwwGUk9PVENBMB4XDTEzMDExNjExMDczMVoXDTMzMDExMTExMDczMVowRDELMAkGA1UEBhMCQ04xDTALBgNVBAoMBEJKQ0ExDTALBgNVBAsMBEJKQ0ExFzAVBgNVBAMMDkJlaWppbmcgU00yIENBMFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoEcz1UBgi0DQgAEioqqRw0qmjPYUF+6SWgWI1JzDHPGO0iTjSa5m0MuR/QB83yLBknccZ3T1qwdgv27e3qqKMdA3U3ipZkz6qxVk6OCASIwggEeMB8GA1UdIwQYMBaAFEwysZfZMxvEpgXBxuWLYlvwl3ZYMA8GA1UdEwEB/wQFMAMBAf8wgboGA1UdHwSBsjCBrzBBoD+gPaQ7MDkxCzAJBgNVBAYTAkNOMQ4wDAYDVQQKDAVOUkNBQzEMMAoGA1UECwwDQVJMMQwwCgYDVQQDDANhcmwwKqAooCaGJGh0dHA6Ly93d3cucm9vdGNhLmdvdi5jbi9hcmwvYXJsLmNybDA+oDygOoY4bGRhcDovL2xkYXAucm9vdGNhLmdvdi5jbjozODkvQ049YXJsLE9VPUFSTCxPPU5SQ0FDLEM9Q04wDgYDVR0PAQH/BAQDAgEGMB0GA1UdDgQWBBQf5s/Uj8UiKpdKKYoV5xbJkjTEtjAMBggqgRzPVQGDdQUAA0cAMEQCIFiMoH1BR7I3DmlPk5uhui/W2cX6iPAdnXI4LSPUg9T9AiB06XDp+wsPScMBYzRuY5xBC7IiC+nj+ehMDmkLD4mXKg=="]
}
]
}
（3）《GMT 0125.2-2022 JSON Web 密码应用语法规范第2部分 数字签名》
JWS是使用JSON方式来表示对消息数据的数字签名或消息鉴别码的数据结构，JWS由JOSE头、JWS有效载荷和JWS签名组成。
JOSE头部参数定义
消息数据的紧凑序列化结果形式为：（仅支持一个签名或消息鉴别码）
base64url(UTF8(JWS保护头部)||'.'||base64url(JWS有效载荷)||'.'||(JWS签名)
消息数据的JSON序列化有两种形式，通用JSON序列化和扁平JSON序列化，前者可以包含一个签名对象组，后者只能表示一个JWS签名对象。
通用JSON序列化
扁平JSON序列化
SM2签名实例
| 字段 | 内容 |
| 有效载荷（明文） | message digest |
| 有效载荷编码（base64url） | bWVzc2FnZSBkaWdlc3Q |
| 签名算法（标识） | SGD_SM3_SM2 |
| sm2数字证书（base64） | 如上（MIIClzCCAjyg......mXKg==） |
| sm2数字证书sm3杂凑值（base64url） | l3n9tvTLguEXRout0wKFp55IGEEMf0DMrCyijdXzcyg |
| JOSE头部 | { "alg":"SGD_SM3_SM2", "x5t#sm3":"l3n9tvTLguEXRout0wKFp55IGEEMf0DMrCyijdXzcyg" } |
| JOSE头部编码（base64url） | e8KgImFsZyI6IlNHRF9TTTNfU00yIu-8jCJ4NXQjc20zIjoibDNuOXR2VExndUVYUm91dDB3S0ZwNTVJR0VFTWYwRE1yQ3lpamRYemN5ZyJ9 |
| 待签名对象M | JOSE头部编码.有效载荷编码 |
| M的签名结果（base64url） | pcQI2trgy0Y-nCrl1C1Z5VPCLbNPQcq8ouF3lUANFVQMozHPv5aNHCQzeOv8ysplYSfLLYoVWQxut2eWHtwriA |
SM3消息鉴别码实例
| 字段 | 内容 |
| 有效载荷（明文） | message hmac |
| 有效载荷编码（base64url） | bWVzc2FnZSBobWFj |
| 算法标识 | SGD_SM3_HMAC |
| Key（hex） | 59276E27D506861A16680F3AD9C02DCCEF3CC1FA3CDBE4CE6D54B80DEAC1BC21 |
| JOSE头部 | { "alg":"SGD_SM3_HMAC" } |
| JOSE头部编码（base64url） | eyJhbGciOiJTR0RfU00zX0hNQUMifQ |
| 验证码输入参数M | eyJhbGciOiJTR0RfU00zX0hNQUMifQ.bWVzc2FnZSBobWFj |
| HMAC（base64url） | XFLRB4aC6o3zQrh55vfAzswuHVLfuwFhyAonMV24Qss |
（4）《GMT 0125.3-2022 JSON Web 密码应用语法规范第3部分 数据加密》
JWE是使用JSON方式来表示数据加密的数据结构，JWE由JOSE头部、JWE密钥密文、JWE初始向量、JWE额外可鉴别数据、JWE密文和JWE鉴别标识组成。
JWE头部参数定义
JWE密钥加密算法
SM2公钥加密算法（SGD_SM2_3）、SM9加密算法（SGD_SM9_3），杂凑算法均指定使用SM3。
JWE内容加密算法
使用可鉴别加密机制算法（SGD_SM4_CCM和SGD_SM4_GCM），具体算法要求如下。
基于SGD_SM2_3（密钥加密算法）和SGD_SM4_CCM（内容加密算法）的数据加密实例
| 字段 | 内容 |
| 待加密数据M（明文） | message encryption |
| 加密密钥算法（标识） | SGD_SM2_3 |
| 内容加密算法（标识） | SGD_SM4_CCM |
| sm2数字证书（base64） | 如上（MIIClzCCAjyg......mXKg==） |
| sm2数字证书sm3杂凑值（base64url） | l3n9tvTLguEXRout0wKFp55IGEEMf0DMrCyijdXzcyg |
| JOSE头部 | { "alg":"SGD_SM2_3", "enc":"SGD_SM4_CCM", "x5t#sm3":"l3n9tvTLguEXRout0wKFp55IGEEMf0DMrCyijdXzcyg" } |
| JOSE头部编码（base64url） | eyJhbGciOiJTR0RfU00yXzMiLCJlbmMiOiJTR0RfU000X0NDTSIsIng1dCNzbTMiOiJsM245dHZUTGd1RVhSb3V0MHdLRnA1NUlHRUVNZjBETXJDeWlqZFh6Y3lnIn0 |
| 信宿SM2密钥 | { d="AsSpsb0oqEJc1S603kf5l6yW-B2YyS6UZqOg5QhuIjg"文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-842811.html |
| CEK内容加密密钥（128位随机数） | 719C332571B58835503F8EC25FB81EDA |
| 信宿公钥对CEK加密（base64url） | BGOY2r20QSlxvN-UDQbgYKCCFJmKiaHsItrC-pZGsYGhrT_j-dS0t-y7bnPKO3gRSyjvGHXGLYdsVRr2MEzh2s7pPvHRGN-bZ_AuZmRA8pH8M7LI1VJlaUfxif04jcXWTUma8n76fTSxu1Kz3w2ABxk |
| 随机数IV | EjRWeJCrze8 |
| 额外可鉴别数据A | eyJhbGciOiJTR0RfU00yXzMiLCJlbmMiOiJTR0RfU000X0NDTSIsIng1dCNzbTMiOiJsM245dHZUTGd1RVhSb3V0MHdLRnA1NUlHRUVNZjBETXJDeWlqZFh6Y3lnIn0 |
| M加密密文编码Ciphertext（base64url） | d5doM5Y7UBUc-WXiJRgERw |
| M加密标志编码Tag（base64url） | RAPO79sKY5hqSQ |
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