技术干货 | 使用 mPaaS 配置 SM2 国密加密指南

2022-05-06 20:23:03

随着移动智能终端的广泛应用，敏感信息极易被监控或盗取，给国家、企事业及个人带来极大政治、经济损失。金融和重要领域的各个企业正在逐步落实并完成国产密码改造工作。
部分使用 mPaaS 框架的用户，因早期大多数都是在网关配置的 RSA 加密或者 ECC 加密，在政策要求下，都需要更改网关加密算法为国密。

为解决客户侧因更换加密算法造成的种种不便，mPaaS 现已支持移动网关服务兼容多种加密方式。

本文将就如何生成 SM2 密钥以及完成 mPaaS 配置等问题展开详细的说明。

生成 SM2 国密

1.1. Mac OS下

Mac OSX 一般自带的有 OpenSSL。但因为 OpenSSL“心脏病失血”事件，Mac OSX 自 10.11 El Capitan 起，将原有的 OpenSSL 替换为 LibreSSL。

在以上这些系统中应该除了实测必须要用 OpenSSL 软件外，应该都可以用 LibreSSL 取代 OpenSSL。而对于其他大多数还没有将系统自带的 OpenSSL 替换为 LibreSSL 的会麻烦一些，并且也可能做不到彻底替换。

只是对于编译安装的软件，可以尽量用 LibreSSL 取代 OpenSSL。（其他用 LibreSSL 取代 OpenSSL的系统还有：OpenBSD 自 5.6 起，Alpine Linux 自 3.5.0 起）

所以 Mac 下 OpenSSL 生成 SM2 密钥就需要自己安装 OpenSSL，网上有方式直接更改替换 Mac OS 自带的 LibreSSL，这里为了不影响 Mac 使用者的日常正常使用，不使用这种方式，而是在 Mac 上 download 一个 OpenSSL 版本安装、解压后单独使用，完全不会影响原有的 LibreSSL。

以 openssl 1.1.1d 实现为例：

STEP1 下载openssl源码

curl -o openssl-1.1.1d.tar.gz https://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1d.tar.gz

STEP2 解压源码包

tar -xvf openssl-1.1.1d.tar.gz

STEP3 进入解压的 openssl 目录

cd openssl-1.1.1d

STEP4 配置生成 makefile

./config --prefix=/usr/local/openssl

STEP5 安装

//这里用了sudo 需要输入电脑密码，为了保证不会因为权限不足而安装报错
sudo make install

STEP6 设置 openssl lib .so 加载配置

//此步骤可以忽略，so加载配置与否不影响使用生成SM2
echo "/usr/local/openssl/lib" >> /etc/ld.so.conf
ldconfig -v

STEP7 生成SM2密钥

i. 进入生成密钥文件的目录，执行以下命令生成私钥

/usr/local/openssl/bin/openssl ecparam -genkey -name SM2 -out SM2PrivateKey.pem

ii. 进入生成密钥文件的目录，生成公钥

/usr/local/openssl/bin/openssl ec -in SM2PrivateKey.pem -pubout -out SM2PublicKey.pem

1.2. Windows下

同样 Windows 下也是需要一些途径才能生成 SM2 国密密钥。

OpenSSL 官网没有提供 Windows 版本的安装包，可以选择其他开源平台提供的工具。下载地址：http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

STEP1 下载工具

选择 32 位或者 64 位合适的版本下载，例如 Win64OpenSSL_Light-1_0_2h.exe。

STEP2 安装 Win64OpenSSL 软件

设置环境变量，自行确定安装位置。

STEP3 打开 Win64OpenSSL 软件，运行以下命令：

ecparam -genkey -name SM2 -out priv.key

ec -in priv.key -pubout -out pub.key

配置 mPaaS 国密

1. 初次配置加密

1.1. 开发平台配置

STEP1 登录 mPaaS 控制台 -> 移动网关 -> 网关管理 -> 数据加密 -> 打开

STEP2 打开后会弹出选择加密方式和密钥的弹出，选 SM2 并填写对应的私钥密钥。

1.2. 客户端配置

1.2.1. iOS端

iOS客户端的加密方式和公钥是配置在info.plist下的，详情见图

其中：

mPaaSCrypt：加密配置的主 key，value 是 Dictionary 类型，里面包含了客户端加密所需设置的相关信息。
Crypt：是否进行加密，value 是 Boolean 类型，YES 代表加密，NO 代表不加密。
GWWhiteList: 需要进行加密的网关，即当前环境的网关地址。如果没有该 key ，则所有的请求都不会加密。
RSA/ECC/SM2：非对称加密算法选择，value 是 String 类型，只能填 RSA 或 ECC 或 SM2。
PubKey：非对称加密公钥。value 是 String 类型，与选择的非对称加密算法保持一致。

注：iOS端PubKey 的格式必须携带 -----BEGIN PUBLIC KEY----- 及 -----END PUBLIC KEY-----。不允许有空格、自行换行等，格式不可错误。

1.2.2. Android端

Android 端的加密方式和公钥是配置在mpaas_netconfig.properties 文件下，如图：

其中：

Crypt：表示是否使用自加密，true 表示使用，false 表示关闭自加密功能。
RSA/ECC/SM2：表示要使用的非对称加密算法，其值只能填充 RSA 或 ECC 或 SM2。
PubKey：表示选择的非对称加密算法的公钥。
GWWhiteList: 需要进行加密的网关，即当前环境的网关地址。如果没有该 key ，则所有的请求都不会加密。

注：由于 Android 中 properties 文件的 value 值需要在同一行，因此填充公钥时需注意。

2.更换配置加密

2.1. 开发平台配置（注：MGS 版本需 >=1.34.10）

STEP1 打开移动开发平台->移动网关->网关管理：当前网关已经开启了数据加密（这里示例是RSA）

STEP2 这时更换国密，需要提前准备一对已生成的 SM2 公、私钥。参考：http://help.aliyun.com/document_detail/64281.htm

STEP3 在控制台-网关管理下，先关闭数据加密，再立刻开启数据加密，这里会出现重新选择加密算法和填写对应密钥的弹窗，如下图：

注：必须要先关闭再开启，所以请务必先提前生成好对应的 SM2 公、私钥，且保证正确性和正确格式。

STEP4 将 SM2 的私钥按正确格式填写到输入框内，点击提交。之后就能在这里看到已经配置好的两种加密方式：

介此，网关更换密钥操作已完成。

2.2. 客户端配置

2.2.1. iOS端

STEP1 iOS 客户端的加密方式和公钥是配置在 info.plist 下的，详情见图：

STEP2 此时将已生成好的 SM2 公钥按正确格式替换上述 info.plist 里 PubKey 的 value，加密算法更改为 SM2。

介此，iOS 端加密方式和公钥也已更换完毕。

2.2.2. Android端

STEP1 Android 端的加密方式和公钥是配置在 mpaas_netconfig.properties 文件下的，如图：

STEP2 此时将已生成好的 SM2 公钥按正确格式替换上述 mpaas_netconfig.properties 里的对应 value，更换后如下图：

介此，Android 端加密方式和公钥已更换完毕。

2.3. 小结

此时服务端和客户端均已更换加密方式完毕，旧版 App 依然可以正常访问网关，新版 App 也是可以正常访问网关的，后续需要等待旧版App用户完全升级后，修改掉网关旧的加密方式即可，当然一直保留也可以的。

结语

从生成自己的国密 SM2，到完整配置加密方式。客户端到 mPaaS 网关已满足各项政策对 App 数据加密方式的要求。

同时 mPaaS 团队也将在更完备支持全链路国密的道路上，而努力前进。后续会发布更全面、更方便、更深层次的国密支持方案。

本文作者：阿里云 mPaaS TAM 团队（御雪荣阳）

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