JavaScript中的SM3算法

导言

SM3是由中国密码学家于2007年提出的一种哈希算法，它可以用于数据完整性校验和数字签名等应用。在JavaScript中，我们可以使用现有的库或自己实现SM3算法。

SM3算法简介

SM3是一种哈希算法，也被称为国密算法。它的输入可以是任意长度的消息，输出为固定长度的哈希值。SM3算法的设计思想和其他哈希算法如MD5、SHA-1等有所不同，使用了杂凑（Merkle-Damgård）结构和置换（Permutation）技术。

SM3算法的主要步骤包括：填充、消息扩展、压缩和输出。在填充步骤中，我们会将消息的长度填充到512 bits的倍数。在消息扩展步骤中，我们会将填充后的消息分成若干个512 bits的块，并进行消息扩展生成消息摘要。在压缩步骤中，我们使用了一系列的置换和逻辑运算来对每个消息块进行压缩。最后，在输出步骤中，我们将压缩结果连接并得到最终的哈希值。

JavaScript中的SM3算法实现

使用现有的库

在JavaScript中，有一些成熟的密码学库可以用来计算SM3哈希值，例如crypto-js和jscrypto。下面是一个使用crypto-js库计算SM3哈希值的示例代码：

const CryptoJS = require("crypto-js");

const message = "Hello, SM3!";
const hash = CryptoJS.SM3(message).toString();

console.log(hash);

在上面的代码中，我们首先引入了crypto-js库，并将待哈希的消息赋值给message变量。然后，我们使用CryptoJS.SM3方法对消息进行哈希计算，并将计算结果转换为字符串形式。最后，我们打印出计算得到的哈希值。

自己实现

如果你对SM3算法有一定的了解，也可以选择自己实现SM3哈希算法。下面是一个简单的示例代码：

function SM3(message) {
  const padding = function (message) {
    // 填充消息
  };

  const extend = function (message) {
    // 消息扩展
  };

  const compress = function (message) {
    // 消息压缩
  };

  const output = function (message) {
    // 输出结果
  };

  const paddedMessage = padding(message);
  const extendedMessage = extend(paddedMessage);
  const compressedMessage = compress(extendedMessage);
  const hash = output(compressedMessage);

  return hash;
}

const message = "Hello, SM3!";
const hash = SM3(message);

console.log(hash);

在上面的代码中，我们定义了一个SM3函数，其中包含了填充、消息扩展、压缩和输出四个步骤的实现。然后，我们调用SM3函数并传入待哈希的消息，得到计算结果并打印出来。

使用SM3算法的应用

数据完整性校验

SM3算法可以用于数据完整性校验，通过比较两个文件的哈希值来判断它们是否相同。下面是一个使用SM3算法进行数据完整性校验的示例代码：

const CryptoJS = require("crypto-js");

const file1 = "file1.txt";
const file2 = "file2.txt";

const hash1 = CryptoJS.SM3(CryptoJS.enc.File.read(file1)).toString();
const hash2 = CryptoJS.SM3(CryptoJS.enc.File.read(file2)).toString();

if (hash1 === hash2) {
  console.log("文件完整！");
} else {
  console.log("文件被篡改！");
}

在上面的代码中，我们首先引入了crypto-js库，并定义了两个文件的路径。然后，我们使用CryptoJS.enc.File.read方法读取文件内容，并使用CryptoJS.SM3方法对文件内容进行哈希计算。最后，我们比较两个文件的哈希值，如果相同则表示文件完整，否则表示文件被篡改。

数字签名