国密对称算法 java

国密对称算法 Java科普文章

引言

国密对称算法是中国国家密码管理局发布的一系列密码算法标准，用于保护国家和个人信息的安全。在本文中，我们将介绍国密对称算法在Java中的使用，并提供相应的代码示例。

什么是国密对称算法

国密对称算法是指中国国家密码管理局发布的一系列密码算法标准，包括SM1、SM2、SM3和SM4。这些算法广泛应用于各种领域，例如网络通信、数据加密和数字签名等。

SM1算法

SM1算法是一种对称加密算法，用于数据的加密和解密。它采用了分组密码的方式，将数据分为固定长度的块，然后对每个块进行加密或解密操作。

下面是一个用Java实现的SM1算法加密和解密的示例代码：

import org.bouncycastle.crypto.BlockCipher;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM1Engine;
import org.bouncycastle.crypto.params.KeyParameter;

public class SM1Example {
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) {
        BlockCipher cipher = new SM1Engine();
        cipher.init(true, new KeyParameter(key));
        byte[] encryptedData = new byte[cipher.getOutputSize(data.length)];
        int encryptedLength = cipher.processBytes(data, 0, data.length, encryptedData, 0);
        try {
            cipher.doFinal(encryptedData, encryptedLength);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return encryptedData;
    }

    public static byte[] decrypt(byte[] encryptedData, byte[] key) {
        BlockCipher cipher = new SM1Engine();
        cipher.init(false, new KeyParameter(key));
        byte[] decryptedData = new byte[cipher.getOutputSize(encryptedData.length)];
        int decryptedLength = cipher.processBytes(encryptedData, 0, encryptedData.length, decryptedData, 0);
        try {
            cipher.doFinal(decryptedData, decryptedLength);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return decryptedData;
    }

    public static void main(String[] args) {
        byte[] data = "Hello, World!".getBytes();
        byte[] key = "0123456789abcdef".getBytes();

        byte[] encryptedData = encrypt(data, key);
        byte[] decryptedData = decrypt(encryptedData, key);

        System.out.println("Encrypted data: " + new String(encryptedData));
        System.out.println("Decrypted data: " + new String(decryptedData));
    }
}

SM2算法

SM2算法是一种非对称加密算法，用于数字签名和密钥交换。它基于椭圆曲线密码学，在密钥的生成和签名验证过程中使用了椭圆曲线运算。

下面是一个用Java实现的SM2算法密钥生成、签名和验证的示例代码：

import org.bouncycastle.crypto.AsymmetricCipherKeyPair;
import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;
import org.bouncycastle.crypto.generators.ECKeyPairGenerator;
import org.bouncycastle.crypto.params.*;

import java.security.SecureRandom;

public class SM2Example {
    public static byte[] generateKeyPair() {
        ECKeyPairGenerator keyPairGenerator = new ECKeyPairGenerator();
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        keyPairGenerator.init(new ECKeyGenerationParameters(SM2Constants.CURVE, random));
        AsymmetricCipherKeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        ECPrivateKeyParameters privateKey = (ECPrivateKeyParameters) keyPair.getPrivate();
        ECPublicKeyParameters publicKey = (ECPublicKeyParameters) keyPair.getPublic();
        return publicKey.getQ().getEncoded(false);
    }

    public static byte[] sign(byte[] data, byte[] privateKey) {
        SM2Engine engine = new SM2Engine(new SM3Digest());
        ECPrivateKeyParameters privateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(new BigInteger(privateKey), SM2Constants.CURVE);
        ParametersWithID privateKeyWithID = new ParametersWithID(privateKeyParameters, new byte[0]);
        engine.init(true, privateKeyWithID);
        byte[] signature = engine.processBlock(data, 0, data.length);
        return signature;
    }

    public static boolean verify(byte[] data, byte[] publicKey, byte[] signature) {
        SM2Engine engine = new SM2Engine(new SM3Digest());
        ECPublicKeyParameters publicKeyParameters = new ECPublicKeyParameters(SM2Constants.CURVE.decodePoint(publicKey), SM2Constants.CURVE);
        ParametersWithID publicKeyWithID