在实现之前先了解下国际算法与国密算法分类
国密算法
国密即国家密码局认定的国产密码算法主要有SM1,SM2,SM3,SM4。密钥长度和分组长度均为128位。 SM1 为对称加密。其加密强度与AES相当。该算法不公开,调用该算法时,需要通过加密芯片的接口进行调用。 SM2为非对称加密,基于ECC。该算法已公开。由于该算法基于ECC,故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。ECC 256位(SM2采用的就是ECC 256位的一种)安全强度比RSA 2048位高,但运算速度快于RSA。 国家密码管理局公布的公钥算法,其加密强度为256位 SM3 消息摘要。可以用MD5作为对比理解。该算法已公开。校验结果为256位。 SM4 无线局域网标准的分组数据算法。对称加密,密钥长度和分组长度均为128位。
由于SM1、SM4加解密的分组大小为128bit,故对消息进行加解密时,若消息长度过长,需要进行分组,要消息长度不足,则要进行填充。
国际算法与国密算法分类
分组密码算法(DES和SM4)、将明文数据按固定长度进行分组,然后在同一密钥控制下逐组进行加密,
公钥密码算法(RSA和SM2)、公开加密算法本身和公开公钥,保存私钥
摘要算法(SM3 md5) 这个都比较熟悉,用于数字签名,消息认证,数据完整性,但是sm3安全度比md5高
总得来说国密算法的安全度比较高,2010年12月推出,也是国家安全战略,现在银行都要要求国际算法改造,要把国际算法都给去掉
java实现国密SM3摘要加密
1,导入依赖
这里实现选择hutool(里面包含org.bouncycastle.bcprov包)
<!--hutool工具-->
<dependency>
<groupId>cn.hutool</groupId>
<artifactId>hutool-all</artifactId>
<version>5.7.15</version>
</dependency>
2,Sm3Util
package com.suwell.plss.framework.common.utils;
import cn.hutool.core.collection.CollectionUtil;
import cn.hutool.crypto.SmUtil;
import com.alibaba.fastjson2.JSONObject;
import com.suwell.plss.framework.common.exception.BizException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @author :shuai.liu
* @date : 2023/11/13
*/
@Slf4j
@Component
public class Sm3Util {
private static Integer httpCheckSignTimeOut = 1000;//请求签名有效时间 默认1分钟
public static void main(String[] args) throws Exception {
Sm3Util sm3Util = new Sm3Util();
Map<String, Object> map1 = new HashMap<>();
map1.put("username",
"aaa");
map1.put("password", "bbb");
Map<String, Object> map2 = new HashMap<>();
map2.put("password",
"bbb");
map2.put("username", "aaa");
Map<String, Object> map3 = new HashMap<>();
map3.put("password",
new JSONObject(map1));
map3.put("username", "aaa");
Map<String, Object> map4 = new HashMap<>();
map4.put("username", "aaa");
map4.put("password",
new JSONObject(map1));
String secret_key= "dc59c5c57a8a6741d7abc6bc916aaac00d9adc59a5ee985c3931d4189c5d39d69687adfc2a63cd236700196980e1a17cdd7c3b47dc01493c50ccca6ca0128f1a";
String signValue = sm3Util.getSignValue(new JSONObject()) + "&privateKey=" + secret_key;
String sign = sm3Util.getSign(signValue);
System.out.println(System.currentTimeMillis());
System.out.println(sign);//657df9ce9679451adf7b4112535c388e71c261d85233f75bf3da0055f6062281
System.out.println(sm3Util.checkSign(sign, new JSONObject(), sk, System.currentTimeMillis()));
}
/**
* 获取实体类拼成的加密字段
*
* @param checkSign 前端传入的签名(从请求报文头获取)
* @param signModel 查询的DTO模型类
* @param privateKey 签名加密私钥
* @param timestamp 时间戳(从请求报文头获取)
* @return 比对结果
*/
public boolean checkSign(String checkSign, JSONObject signModel, String privateKey, Long timestamp)
throws Exception {
Long thisTime = System.currentTimeMillis() - timestamp;
Integer checkSignTimeOut = httpCheckSignTimeOut;
if (!(Objects.isNull(checkSignTimeOut) || checkSignTimeOut.intValue() == 0)) {
//时间为0或者未配置签名超时时间,默认不验证时间戳
if (thisTime >= 60 * 1000 * checkSignTimeOut || thisTime < 0) {
//checkSignTimeOut分钟内的时间戳才处理
log.error("时间戳异常,非" + checkSignTimeOut + "分钟内请求,当前时间戳:" + System.currentTimeMillis());
}
}
String signValue = getSignValue(signModel) + "&privateKey=" + privateKey;
String sign = getSign(signValue);
return sign.toUpperCase().equals(checkSign.toUpperCase()) ? true : false;
}
/**
* 加密签名
*
* @param signValue 待加密签名字符串
* @return 加密后签名字符串
*/
public String getSign(String signValue) {
return SmUtil.sm3(signValue);
}
/**
* 获取实体类拼成的加密字段
*
* @param json 传入参数
* @return 待加密字符串
*/
public String getSignValue(JSONObject json) {
if (CollectionUtil.isEmpty(json)) {
log.info("传入参数为空");
return "";
}
//这里如果存在对象属性value值也是个对象时,对子级对象属性也要进行排序
String result = getSignJson(json).toString();
log.info("【签名信息】{}", result);
return result;
}
private JSONObject getSignJson(JSONObject json) {
Set<String> keys = json.keySet();
JSONObject object = new JSONObject();
keys.stream().sorted().forEach(k -> {
if (json.get(k) instanceof JSONObject) {
JSONObject signJson = getSignJson((JSONObject) json.get(k));
object.put(k, signJson);
} else {
object.put(k, json.get(k));
}
});
return object;
}
}