国密算法

国密算法¶

国密算法是指由国家密码管理局认定的国产商用密码算法，旨在保障国家信息安全，减少对外部密码产品的依赖。以下是国密算法的主要组成部分及其特点：

对称加密算法¶

SM1：不公开的对称加密算法，主要用于芯片等硬件加密产品，适合小数据量加密。
SM4：分组密码算法，分组长度和密钥长度均为128位，安全性与AES相当，适合数据加密传输和存储。
SM7：用于非接触式IC卡等场景，如门禁卡、公交卡等。

非对称加密算法¶

SM2：基于椭圆曲线密码学的公钥密码算法，用于数字签名、密钥交换和数据加密，安全性高且计算效率优于RSA。
SM9：基于标识的非对称密码算法，适用于物联网等场景，支持群签名和简化身份管理。

杂凑算法¶

SM3：哈希算法，输出长度为256位，用于数字签名、消息完整性验证，具有高安全性和抗碰撞性。

流加密算法¶

ZUC：流加密算法，主要用于3GPP LTE通信中的加密和解密操作。

国密算法的应用场景¶

国密算法广泛应用于金融、通信、电子政务、物联网、区块链等领域，为敏感数据提供保护。例如： - 金融领域：用于网上银行、证券交易等，保障交易数据的安全。 - 电子政务：用于电子公文交换系统，确保公文的保密性和完整性。 - 物联网：用于设备身份认证和数据加密。

优势¶

高安全性：经过严格的安全评估，能够抵御多种攻击。
自主可控：自主研发，减少对外部密码技术的依赖。
高效性：计算速度快，适合大规模数据处理。

随着技术的发展，国密算法将继续在信息安全领域发挥重要作用，为国家信息安全和经济发展提供有力保障。

js实现国密算法¶

在 JavaScript 中实现国密算法，常见的库有 sm-crypto 和 gmssl。以下是这两个库的详细介绍以及对应的代码示例。

`sm-crypto` 库¶

sm-crypto 是一个纯 JavaScript 实现的国密算法库，支持 SM2、SM3 和 SM4 算法。它适用于前端开发，支持浏览器和 Node.js 环境。

安装¶

Bash

npm install sm-crypto

示例代码¶

SM2（非对称加密/签名）¶

JavaScript

const sm2 = require('sm-crypto').sm2;

// 生成密钥对
const keypair = sm2.generateKeyPairHex();
const publicKey = keypair.publicKey; // 公钥
const privateKey = keypair.privateKey; // 私钥

console.log("Public Key:", publicKey);
console.log("Private Key:", privateKey);

// 加密
const msg = "Hello, SM2!";
const encrypted = sm2.doEncrypt(msg, publicKey, 1); // 1 表示 C1C3C2 模式
console.log("Encrypted:", encrypted);

// 解密
const decrypted = sm2.doDecrypt(encrypted, privateKey, 1);
console.log("Decrypted:", decrypted);

// 签名
const signature = sm2.doSignature(msg, privateKey);
console.log("Signature:", signature);

// 验证签名
const verify = sm2.doVerifySignature(msg, signature, publicKey);
console.log("Verify Signature:", verify);

SM3（哈希算法）¶

JavaScript

const sm3 = require('sm-crypto').sm3;

const msg = "Hello, SM3!";
const hash = sm3(msg);
console.log("SM3 Hash:", hash);

SM4（对称加密）¶

JavaScript

const sm4 = require('sm-crypto').sm4;

const msg = "Hello, SM4!";
const key = "0123456789abcdeffedcba9876543210"; // 128位密钥

const encrypted = sm4.encrypt(msg, key);
console.log("Encrypted:", encrypted);

const decrypted = sm4.decrypt(encrypted, key);
console.log("Decrypted:", decrypted);

`gmssl` 库¶

gmssl 是一个功能更强大的国密算法库，支持 SM2、SM3、SM4、SM9 等多种算法。它更适合在 Node.js 环境中使用。

安装¶

Bash

npm install gmssl

示例代码¶

SM2（非对称加密/签名）¶

JavaScript

const gmssl = require('gmssl');

// 生成密钥对
const keyPair = gmssl.sm2.generateKeyPair();
const publicKey = keyPair.publicKey;
const privateKey = keyPair.privateKey;

console.log("Public Key:", publicKey);
console.log("Private Key:", privateKey);

// 加密
const msg = "Hello, SM2!";
const encrypted = gmssl.sm2.encrypt(msg, publicKey);
console.log("Encrypted:", encrypted);

// 解密
const decrypted = gmssl.sm2.decrypt(encrypted, privateKey);
console.log("Decrypted:", decrypted);

// 签名
const signature = gmssl.sm2.sign(msg, privateKey);
console.log("Signature:", signature);

// 验证签名
const verify = gmssl.sm2.verify(msg, signature, publicKey);
console.log("Verify Signature:", verify);

SM3（哈希算法）¶

JavaScript

const gmssl = require('gmssl');

const msg = "Hello, SM3!";
const hash = gmssl.sm3(msg);
console.log("SM3 Hash:", hash);

SM4（对称加密）¶

JavaScript

const gmssl = require('gmssl');

const msg = "Hello, SM4!";
const key = "0123456789abcdef"; // 128位密钥

const encrypted = gmssl.sm4.encrypt(msg, key);
console.log("Encrypted:", encrypted);

const decrypted = gmssl.sm4.decrypt(encrypted, key);
console.log("Decrypted:", decrypted);

`node-gmssl` 库¶

node-gmssl 是一个基于 Node.js 的国密算法库，支持 SM2、SM3、SM4 等算法。它通过 C++ 扩展实现高性能计算。

安装¶

Bash

npm install node-gmssl

示例代码¶

SM2（非对称加密/签名）¶

JavaScript

const gmssl = require('node-gmssl');

// 生成密钥对
const keyPair = gmssl.sm2.generateKeyPair();
const publicKey = keyPair.publicKey;
const privateKey = keyPair.privateKey;

console.log("Public Key:", publicKey);
console.log("Private Key:", privateKey);

// 加密
const msg = "Hello, SM2!";
const encrypted = gmssl.sm2.encrypt(msg, publicKey);
console.log("Encrypted:", encrypted);

// 解密
const decrypted = gmssl.sm2.decrypt(encrypted, privateKey);
console.log("Decrypted:", decrypted);

// 签名
const signature = gmssl.sm2.sign(msg, privateKey);
console.log("Signature:", signature);

// 验证签名
const verify = gmssl.sm2.verify(msg, signature, publicKey);
console.log("Verify Signature:", verify);

SM3（哈希算法）¶

JavaScript

const gmssl = require('node-gmssl');

const msg = "Hello, SM3!";
const hash = gmssl.sm3(msg);
console.log("SM3 Hash:", hash);

SM4（对称加密）¶

JavaScript

const gmssl = require('node-gmssl');

const msg = "Hello, SM4!";
const key = "0123456789abcdef"; // 128位密钥

const encrypted = gmssl.sm4.encrypt(msg, key);
console.log("Encrypted:", encrypted);

const decrypted = gmssl.sm4.decrypt(encrypted, key);
console.log("Decrypted:", decrypted);

`crypto-js`（扩展支持）¶

虽然 crypto-js 本身不直接支持国密算法，但可以通过扩展库（如 crypto-js-sm）实现 SM3 和 SM4。

安装¶

Bash

npm install crypto-js crypto-js-sm

示例代码¶

SM3（哈希算法）¶

JavaScript

const CryptoJS = require('crypto-js');
require('crypto-js-sm');

const msg = "Hello, SM3!";
const hash = CryptoJS.SM3(msg);
console.log("SM3 Hash:", hash.toString());

SM4（对称加密）¶

JavaScript

const CryptoJS = require('crypto-js');
require('crypto-js-sm');

const msg = "Hello, SM4!";
const key = CryptoJS.enc.Hex.parse("0123456789abcdef"); // 128位密钥

const encrypted = CryptoJS.SM4.encrypt(msg, key);
console.log("Encrypted:", encrypted);

const decrypted = CryptoJS.SM4.decrypt(encrypted, key);
console.log("Decrypted:", decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8));

总结¶

sm-crypto：适合前端和 Node.js 环境，实现简单，功能全面。
gmssl：功能强大，支持更多算法（如 SM9），适合 Node.js 环境。
node-gmssl：高性能实现，适合对性能要求较高的场景。
crypto-js（扩展）：适合已经使用 crypto-js 的项目，可以通过扩展库支持国密算法。

根据你的需求选择合适的库即可。

java实现国密算法¶

在 Java 中实现国密算法（如 SM2、SM3、SM4 等），常用的库包括 Bouncy Castle 和 GMSSL。以下是这些库的介绍以及对应的代码示例。

1. Bouncy Castle¶

Bouncy Castle 是一个广泛使用的开源加密库，支持多种密码学算法，包括国密算法（SM2、SM3、SM4 等）。它提供了丰富的 API，适用于 Java 和其他平台。

1.1 添加依赖¶

如果你使用 Maven，可以在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

XML

<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
    <version>1.70</version> <!-- 使用最新版本 -->
</dependency>

1.2 SM2 示例¶

Java

import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.crypto.generators.ECKeyPairGenerator;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECDomainParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECKeyGenerationParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.util.SubjectPublicKeyInfoFactory;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECParameterSpec;
import org.bouncycastle.math.ec.ECNamedCurveTable;
import org.bouncycastle.jce.interfaces.ECPrivateKey;
import org.bouncycastle.jce.interfaces.ECPublicKey;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;

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

public class SM2Example {
    static {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成 SM2 密钥对
        KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("EC", BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
        ECParameterSpec ecSpec = new ECParameterSpec(ECNamedCurveTable.getParameterSpec("sm2p256v1").getParameters());
        kpg.initialize(ecSpec, new java.security.SecureRandom());
        KeyPair keyPair = kpg.generateKeyPair();

        ECPrivateKey privateKey = (ECPrivateKey) keyPair.getPrivate();
        ECPublicKey publicKey = (ECPublicKey) keyPair.getPublic();

        // 使用私钥签名
        String message = "Hello, SM2!";
        byte[] signature = SM2SignUtil.sign(message.getBytes(), privateKey);
        System.out.println("Signature: " + Hex.toHexString(signature));

        // 使用公钥验证签名
        boolean verify = SM2SignUtil.verify(message.getBytes(), signature, publicKey);
        System.out.println("Verify: " + verify);
    }
}

1.3 SM3 示例¶

Java

import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;

public class SM3Example {
    public static void main(String[] args) {
        String message = "Hello, SM3!";
        byte[] data = message.getBytes();

        SM3Digest digest = new SM3Digest();
        digest.update(data, 0, data.length);
        byte[] hash = new byte[digest.getDigestSize()];
        digest.doFinal(hash, 0);

        System.out.println("SM3 Hash: " + Hex.toHexString(hash));
    }
}

1.4 SM4 示例¶

Java

import org.bouncycastle.crypto.CipherParameters;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM4Engine;
import org.bouncycastle.crypto.modes.CBCBlockCipher;
import org.bouncycastle.crypto.params.KeyParameter;
import org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithIV;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;

public class SM4Example {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        byte[] key = Hex.decode("0123456789abcdeffedcba9876543210"); // 128位密钥
        byte[] iv = Hex.decode("abcdeffedcba9876543210"); // 初始化向量

        String plainText = "Hello, SM4!";
        byte[] input = plainText.getBytes();

        // 加密
        CipherParameters params = new ParametersWithIV(new KeyParameter(key), iv);
        CBCBlockCipher cipher = new CBCBlockCipher(new SM4Engine());
        cipher.init(true, params);
        byte[] output = new byte[cipher.getOutputSize(input.length)];
        int len = cipher.processBlock(input, 0, output, 0);
        cipher.doFinal(output, len);
        String encryptedHex = Hex.toHexString(output);
        System.out.println("Encrypted: " + encryptedHex);

        // 解密
        cipher.init(false, params);
        byte[] decrypted = new byte[cipher.getOutputSize(output.length)];
        len = cipher.processBlock(output, 0, decrypted, 0);
        cipher.doFinal(decrypted, len);
        System.out.println("Decrypted: " + new String(decrypted));
    }
}

2. GMSSL¶

GMSSL 是一个专门用于国密算法的 Java 库，支持 SM2、SM3、SM4 等算法。

2.1 添加依赖¶

如果你使用 Maven，可以在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

XML

<dependency>
    <groupId>org.gmssl</groupId>
    <artifactId>gmssl</artifactId>
    <version>1.0.0</version> <!-- 使用最新版本 -->
</dependency>

2.2 示例代码¶

Java

import org.gmssl.crypto.SM2;
import org.gmssl.crypto.SM3;
import org.gmssl.crypto.SM4;

public class GMSSLExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // SM2 示例
        SM2 sm2 = new SM2();
        byte[] publicKey = sm2.getPublicKey();
        byte[] privateKey = sm2.getPrivateKey();

        String message = "Hello, SM2!";
        byte[] signature = sm2.sign(message.getBytes(), privateKey);
        boolean verify = sm2.verify(message.getBytes(), signature, publicKey);
        System.out.println("SM2 Verify: " + verify);

        // SM3 示例
        SM3 sm3 = new SM3();
        byte[] hash = sm3.digest("Hello, SM3!".getBytes());
        System.out.println("SM3 Hash: " + Hex.toHexString(hash));

        // SM4 示例
        SM4 sm4 = new SM4();
        byte[] key = Hex.decode("0123456789abcdeffedcba9876543210");
        byte[] iv = Hex.decode("abcdeffedcba9876543210");

        String plainText = "Hello, SM4!";
        byte[] encrypted = sm4.encrypt(plainText.getBytes(), key, iv);
        String encryptedHex = Hex.toHexString(encrypted);
        System.out.println("Encrypted: " + encryptedHex);

        byte[] decrypted = sm4.decrypt(encrypted, key, iv);
        System.out.println("Decrypted: " + new String(decrypted));
    }
}

总结¶

Bouncy Castle：功能强大，支持多种加密算法，包括国密算法。适合需要广泛加密功能的场景。
GMSSL：专注于国密算法，提供了简洁的 API，适合对国密算法有专门需求的场景。

根据你的需求选择合适的库即可。

国密算法

国密算法¶

对称加密算法¶

非对称加密算法¶

杂凑算法¶

流加密算法¶

国密算法的应用场景¶

优势¶

js实现国密算法¶

sm-crypto 库¶

安装¶

示例代码¶

SM2（非对称加密/签名）¶

SM3（哈希算法）¶

SM4（对称加密）¶

gmssl 库¶

安装¶

示例代码¶

SM2（非对称加密/签名）¶

SM3（哈希算法）¶

SM4（对称加密）¶

node-gmssl 库¶

安装¶

示例代码¶

SM2（非对称加密/签名）¶

SM3（哈希算法）¶

SM4（对称加密）¶

crypto-js（扩展支持）¶

安装¶

示例代码¶

SM3（哈希算法）¶

SM4（对称加密）¶

总结¶

java实现国密算法¶

1. Bouncy Castle¶

1.1 添加依赖¶

1.2 SM2 示例¶

1.3 SM3 示例¶

1.4 SM4 示例¶

2. GMSSL¶

2.1 添加依赖¶

2.2 示例代码¶

总结¶

`sm-crypto` 库¶

`gmssl` 库¶

`node-gmssl` 库¶

`crypto-js`（扩展支持）¶