sm2 java

实现SM2算法的Java版本

1. 简介

SM2是一种国密（中国密码）算法，用于公钥密码体制中的数字签名、密钥交换和加密等操作。本文将介绍如何在Java中实现SM2算法。

2. 实现流程

下面是实现SM2算法的整体流程，我们将通过表格展示每个步骤所需要做的事情。

步骤	操作
1	生成密钥对
2	签名
3	验证签名
4	加密
5	解密

3. 生成密钥对

生成SM2算法所需的密钥对，包括公钥和私钥。

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.math.ec.ECCurve;
import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
import org.bouncycastle.math.ec.FixedPointCombMultiplier;
import java.math.BigInteger;
import java.security.SecureRandom;

public class SM2KeyGenerator {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 初始化曲线参数
        ECCurve.Fp curve = new ECCurve.Fp(
            new BigInteger("FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFF", 16), // p
            new BigInteger("FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFC", 16), // a
            new BigInteger("28E9FA9E9D9F5E344825EDEC42655937D812B3E9D30000000000000000000000", 16)  // b
        );
        
        // 2. 生成随机数
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        
        // 3. 使用曲线和随机数生成密钥对
        ECKeyGenerationParameters keyGenParams = new ECKeyGenerationParameters(curve, random);
        ECKeyPairGenerator keyPairGenerator = new ECKeyPairGenerator();
        keyPairGenerator.init(keyGenParams);
        AsymmetricCipherKeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        
        // 4. 获取公钥和私钥
        ECPrivateKeyParameters privateKey = (ECPrivateKeyParameters) keyPair.getPrivate();
        ECPublicKeyParameters publicKey = (ECPublicKeyParameters) keyPair.getPublic();
        
        // 5. 输出公钥和私钥
        System.out.println("私钥：" + privateKey.getD());
        System.out.println("公钥：" + publicKey.getQ().getEncoded(false));
    }
}

代码解释：

• 第1步，我们需要初始化曲线参数。这里使用了标准的SM2曲线参数。
• 第2步，我们生成一个随机数，用于生成密钥对。
• 第3步，我们使用曲线和随机数生成密钥对。这里使用了Bouncy Castle库提供的API。
• 第4步，我们获取生成的公钥和私钥。
• 第5步，我们将公钥和私钥输出。

4. 签名

对待签名的数据进行签名操作。

import org.bouncycastle.crypto.CipherParameters;
import org.bouncycastle.crypto.Digest;
import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;
import org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithRandom;
import org.bouncycastle.crypto.signers.SM2Signer;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import java.math.BigInteger;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.Security;

public class SM2SignerExample {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 初始化提供者
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        
        // 2. 准备待签名的数据
        String message = "Hello, World!";
        byte[] data = message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        
        // 3. 准备私钥
        BigInteger privateKey = new BigInteger("私钥");
        
        // 4. 计算消息摘要
        Digest digest = new SM3Digest();
        digest.update(data, 0, data.length);
        byte[] hash = new byte[digest.getDigestSize()];
        digest.doFinal(hash, 0);
        
        // 5. 使用私钥进行签名
        SM2Signer signer = new SM2Signer();
        CipherParameters params = new ParametersWith