Java SM4 CBC加密
引言
随着信息技术的发展，数据安全问题变得越来越重要。加密算法是一种常用的保护数据安全的手段。而SM4算法是中国自主研发的密码算法，被广泛应用于网络通信、物联网等领域。本文将介绍如何使用Java语言进行SM4的CBC加密，并提供代码示例。
SM4算法简介
SM4算法是一种分组密码算法，其分组长度为128位。它采用了Feistel结构，包含了32轮迭代运算和非线性混淆函数。SM4算法具有以下特点：
- 128位密钥长度，提供了较高的安全性。
- 加解密过程相同，便于实现。
- 运算速度快，适用于移动设备等资源受限环境。
CBC模式简介
CBC（Cipher Block Chaining）模式是一种常见的分组密码工作模式。在CBC模式中，每个明文分组先与前一个密文分组进行异或运算，然后再进行加密。这样可以避免相同明文分组产生相同的密文分组。
Java实现SM4 CBC加密
1. 导入依赖
首先，在Java工程中导入SM4算法的依赖包。可以通过Maven进行依赖管理，或手动下载并导入。
<dependency>
<groupId>com.github.lixiang2114</groupId>
<artifactId>java-utils</artifactId>
<version>1.3.3</version>
</dependency>
2. 生成密钥
在使用SM4算法进行加密之前，需要生成一个128位的密钥。可以使用随机数生成器生成一个随机密钥。
import java.util.Random;
import java.security.SecureRandom;
public class SM4Utils {
private byte[] secretKey;
public void generateKey() {
SecureRandom random = new SecureRandom();
secretKey = new byte[16];
random.nextBytes(secretKey);
}
}
3. CBC加密
使用生成的密钥对明文进行加密。首先，将明文分组按照CBC模式进行处理，然后将处理后的分组进行SM4加密。
import java.util.Base64;
import com.github.lixiang2114.sm4.util.SM4Util;
public class SM4Utils {
private byte[] secretKey;
public String encryptCBC(String plainText) {
try {
// 使用CBC模式进行分组处理
byte[] iv = new byte[16];
new SecureRandom().nextBytes(iv);
byte[] plainBytes = plainText.getBytes("UTF-8");
byte[] encryptedBytes = SM4Util.encryptCBC(secretKey, iv, plainBytes);
// 将加密结果进行Base64编码
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
4. CBC解密
使用相同的密钥对加密后的密文进行解密。解密过程与加密过程相反。
import java.util.Base64;
import com.github.lixiang2114.sm4.util.SM4Util;
public class SM4Utils {
private byte[] secretKey;
public String decryptCBC(String encryptedText) {
try {
// 对加密文本进行Base64解码
byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedText);
// 使用CBC模式进行分组处理
byte[] iv = new byte[16];
new SecureRandom().nextBytes(iv);
byte[] decryptedBytes = SM4Util.decryptCBC(secretKey, iv, encryptedBytes);
// 将解密结果转换为明文
return new String(decryptedBytes, "UTF-8");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
实例演示
下面是一个简单的示例，演示了如何使用SM4算法进行CBC加密和解密。
public class Example {
public static void main(String[] args) {
SM4Utils sm4 = new SM4Utils();
sm4.generateKey();
String plainText = "Hello, World!";
String encryptedText = sm4.encryptCBC(plainText);
System.out.println("加
