SM4算法 Java实现
SM4算法，是一种对称加密算法，它具有较高的安全性和性能，被广泛应用于信息安全领域。在本文中，我们将介绍SM4算法的基本原理，并使用Java语言实现一个简单的SM4算法示例。
SM4算法原理
SM4算法是一种分组密码算法，它使用固定长度的密钥对数据进行加密和解密。SM4算法的核心是轮函数和S盒变换，通过多轮轮函数和S盒变换来实现对数据的加密和解密操作。
SM4算法的加密和解密流程如下：
- 初始化轮密钥
- 将明文数据分成若干个固定长度的数据块
- 对每个数据块进行多轮轮函数和S盒变换操作
- 输出密文数据
SM4算法Java实现
下面是一个简单的SM4算法的Java实现示例：
public class SM4Algorithm {
private static final int ROUNDS = 32;
private int[] mk;
private int[] rk;
public SM4Algorithm(byte[] key) {
this.mk = keySchedule(key);
this.rk = roundKey(this.mk);
}
private int[] keySchedule(byte[] key) {
// key schedule implementation
}
private int[] roundKey(int[] mk) {
// round key implementation
}
public byte[] encrypt(byte[] data) {
// encryption implementation
}
public byte[] decrypt(byte[] data) {
// decryption implementation
}
}
在上面的示例中，我们定义了一个SM4Algorithm类来实现SM4算法的加密和解密操作。其中，keySchedule方法用于生成密钥，roundKey方法用于生成轮密钥，encrypt方法用于加密数据，decrypt方法用于解密数据。
SM4算法示例
下面是一个使用SM4算法加密和解密数据的示例：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
byte[] key = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, (byte) 0x89, (byte) 0xab, (byte) 0xcd, (byte) 0xef, 0xfe, 0xdc, 0xba, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10};
byte[] data = "Hello, SM4!".getBytes();
SM4Algorithm sm4 = new SM4Algorithm(key);
byte[] encrypted = sm4.encrypt(data);
System.out.println("Encrypted data: " + new String(encrypted));
byte[] decrypted = sm4.decrypt(encrypted);
System.out.println("Decrypted data: " + new String(decrypted));
}
}
在上面的示例中，我们定义了一个Main类来演示使用SM4算法对数据进行加密和解密操作。首先，我们生成一个16字节的密钥，并将待加密的数据转换为字节数组。然后，我们创建一个SM4Algorithm实例，并使用该实例对数据进行加密和解密操作，最后输出加密和解密后的数据。
类图
下面是一个简单的SM4Algorithm类的类图：
classDiagram
SM4Algorithm <|-- Main
SM4Algorithm : - int[] mk
SM4Algorithm : - int[] rk
SM4Algorithm : + SM4Algorithm(byte[] key)
SM4Algorithm : + byte[] encrypt(byte[] data)
SM4Algorithm : + byte[] decrypt(byte[] data)
SM4Algorithm : - int[] keySchedule(byte[] key)
SM4Algorithm : - int[] roundKey(int[] mk)
总结
本文介绍了SM4算法的原理，并使用Java语言实现了一个简单的SM4算法示例。通过学习和实践，我们可以更好地理解和应用SM4算法，提高数据的安全性和保密性。希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！
