java 实现国密SM2

Java实现国密SM2

1. 简介

国密SM2是中国自主研发的一种非对称加密算法，用于数字签名和密钥交换。SM2算法具有高安全性和高效率的特点，已经广泛应用于各个领域。

在Java中，我们可以使用Bouncy Castle库来实现SM2算法。Bouncy Castle是一个面向Java和C#的开源密码学库，提供了丰富的密码学算法支持。

本文将介绍如何使用Java和Bouncy Castle库来实现国密SM2算法，并给出相应的代码示例。

2. 环境准备

在开始之前，我们需要准备以下环境：

• JDK 1.8或更高版本
• Maven（用于管理项目依赖）

首先，在项目的pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcpkix-jdk15on</artifactId>
    <version>1.68</version>
  </dependency>
</dependencies>

3. 生成密钥对

首先，我们需要生成SM2算法所需的密钥对。下面是生成密钥对的代码示例：

import org.bouncycastle.crypto.AsymmetricCipherKeyPair;
import org.bouncycastle.crypto.generators.ECKeyPairGenerator;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECKeyGenerationParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.util.PrivateKeyFactory;
import org.bouncycastle.crypto.util.PublicKeyFactory;
import org.bouncycastle.jce.ECNamedCurveTable;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECNamedCurveParameterSpec;

import java.security.KeyPair;
import java.security.Security;

public class SM2KeyGenerator {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

        // 使用SM2的椭圆曲线参数
        ECNamedCurveParameterSpec spec = ECNamedCurveTable.getParameterSpec("sm2p256v1");
        ECKeyGenerationParameters keyGenerationParameters = new ECKeyGenerationParameters(spec);

        // 生成密钥对
        ECKeyPairGenerator generator = new ECKeyPairGenerator();
        generator.init(keyGenerationParameters);
        AsymmetricCipherKeyPair keyPair = generator.generateKeyPair();

        // 转换为Java的密钥对格式
        KeyPair javaKeyPair = new KeyPair(
                PublicKeyFactory.createKey(((ECPublicKeyParameters) keyPair.getPublic()).getQ()),
                PrivateKeyFactory.createKey(((ECPrivateKeyParameters) keyPair.getPrivate()).getD())
        );

        System.out.println("公钥：" + javaKeyPair.getPublic());
        System.out.println("私钥：" + javaKeyPair.getPrivate());
    }
}

在上面的代码中，我们使用ECNamedCurveTable类指定SM2的椭圆曲线参数，然后使用ECKeyPairGenerator类生成密钥对。最后，通过PublicKeyFactory和PrivateKeyFactory类转换为Java的密钥对格式。

4. 密钥的导入和导出

生成密钥对后，我们可以将密钥导出为字节数组，并从字节数组中导入密钥。下面是导入和导出密钥的代码示例：

import org.bouncycastle.asn1.ASN1ObjectIdentifier;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X962NamedCurves;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPrivateKey;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey;

import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Security;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

public class SM2KeyImportExport {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

        // 生成密钥对
        KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("EC", "BC");
        generator.initialize(X962NamedCurves.getByName("sm2p256v1"));
        KeyPair keyPair = generator.generateKeyPair();

        // 导出公钥
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        byte[] publicKeyBytes = publicKey.getEncoded();
        System.out.println("公钥导出：" + bytesToHex