国产的加密算法主要包括以下几种:
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SM1算法:这是一种分组密码算法,主要用于加密和解密数据,该算法未公开,仅以IP核的形式存在于芯片中。
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SM2算法:这是一种基于椭圆曲线的非对称密码算法,用于公钥加密、数字签名和密钥交换,可用于替代国际上的RSA算法。
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SM3算法:这是一种密码杂凑算法,用于生成消息摘要,保证数据完整性,其安全性与国际上的SHA-256相当。
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SM4算法:这是一种对称加密算法,用于数据加密,具有与AES相同的密钥长度和分组长度,均为128比特。
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SM7算法:这也是一种分组加密算法,分组长度和密钥长度均为128比特,该算法未公开。
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SM9算法:这是一种基于标识的非对称加密算法,用于数字签名、密钥交换、密钥封装和公钥加密与解密。
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ZUC算法:这是一种序列密码算法,主要用于数据的机密性和完整性保护,是实现网络空间安全的基础算法和核心技术。
在Java开发中使用国产加密算法(如SM1, SM2, SM3, SM4, SM7, SM9, ZUC),通常需要依赖于第三方库,如Bouncy Castle,因为这些算法已经被集成在该库中。下面是如何在Java中使用这些算法的基本步骤和示例代码。
1. 引入依赖
首先,需要在项目中添加Bouncy Castle库的依赖。使用Maven作为项目管理工具,可以在pom.xml
文件中添加以下依赖:
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.68</version> <!-- 请检查最新版本号 -->
</dependency>
2. 使用示例
SM2算法(非对称加密、签名和密钥交换)
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
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.engines.SM2Engine;
import org.bouncycastle.crypto.util.PublicKeyFactory;
import org.bouncycastle.crypto.util.PrivateKeyFactory;
import java.security.Security;
import java.security.SecureRandom;
public class SM2Example {
static {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成密钥对
ECKeyPairGenerator generator = new ECKeyPairGenerator();
ECDomainParameters ecSpec = new ECDomainParameters(...); // 使用SM2的参数
ECKeyGenerationParameters keyGenParams = new ECKeyGenerationParameters(ecSpec, new SecureRandom());
generator.init(keyGenParams);
AsymmetricCipherKeyPair keyPair = generator.generateKeyPair();
// 加密
SM2Engine engine = new SM2Engine();
engine.init(true, keyPair.getPublic());
byte[] plaintext = "Hello, SM2 Encryption!".getBytes();
byte[] ciphertext = engine.processBlock(plaintext, 0, plaintext.length);
// 解密
engine.init(false, keyPair.getPrivate());
byte[] decrypted = engine.processBlock(ciphertext, 0, ciphertext.length);
System.out.println(new String(decrypted)); // 输出原文
}
}
SM3算法(哈希算法)
import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
public class SM3Example {
public static void main(String[] args) {
SM3Digest digest = new SM3Digest();
byte[] message = "Hello, SM3 Digest!".getBytes();
digest.update(message, 0, message.length);
byte[] hash = new byte[digest.getDigestSize()];
digest.doFinal(hash, 0);
System.out.println("SM3 Digest: " + Hex.toHexString(hash));
}
}
SM4算法(对称加密)
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.crypto.paddings.PaddedBufferedBlockCipher;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
import java.security.SecureRandom;
public class SM4Example {
public static void main(String[] args) throws Exception {
byte[] keyBytes = new byte[16]; // 128 bit key
byte[] ivBytes = new byte[16]; // 128 bit IV
SecureRandom random = new SecureRandom();
random.nextBytes(keyBytes);
random.nextBytes(ivBytes);
KeyParameter key = new KeyParameter(keyBytes);
ParametersWithIV keyWithIv = new ParametersWithIV(key, ivBytes);
SM4Engine engine = new SM4Engine();
PaddedBufferedBlockCipher cipher = new PaddedBufferedBlockCipher(new CBCBlockCipher(engine));
cipher.init(true, keyWithIv);
byte[] input = "Hello, SM4 Encryption!".getBytes();
byte[] output = new byte[cipher.getOutputSize(input.length)];
int outputLen = cipher.processBytes(input, 0, input.length, output, 0);
cipher.doFinal(output, outputLen);
System.out.println("SM4 Encrypted: " + Hex.toHexString(output));
}
}
这些示例提供了如何在Java中使用SM2、SM3和SM4算法的基本方法。对于SM1、SM7、SM9和ZUC算法,由于它们的实现和使用可能不公开或需要特定的硬件支持,具体的使用方法可能需要参考相关的硬件或软件提供商的文档。