java sm4国密算法加密、解密
CreationTime--2018年7月5日09点20分
Author:Marydon
1.准备工作
所需jar包：
bcprov-jdk15on-1.59.jar
commons-lang3-3.1.jar
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.Security;
import java.util.Arrays;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.pqc.math.linearalgebra.ByteUtils;
/**
* sm4加密算法工具类
* @explain sm4加密、解密与加密结果验证
* 可逆算法
* @author Marydon
* @creationTime 2018年7月6日上午11:46:59
* @version 1.0
* @since
* @email marydon20170307@163.com
*/
public class Sm4Util { static {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
} private static final String ENCODING = "UTF-8";
public static final String ALGORITHM_NAME = "SM4";
// 加密算法/分组加密模式/分组填充方式
// PKCS5Padding-以8个字节为一组进行分组加密
// 定义分组加密模式使用：PKCS5Padding
public static final String ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING = "SM4/ECB/PKCS5Padding";
// 128-32位16进制；256-64位16进制
public static final int DEFAULT_KEY_SIZE = 128; /**
* 生成ECB暗号
* @explain ECB模式（电子密码本模式：Electronic codebook）
* @param algorithmName
* 算法名称
* @param mode
* 模式
* @param key
* @return
* @throws Exception
*/
private static Cipher generateEcbCipher(String algorithmName, int mode, byte[] key) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmName, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
Key sm4Key = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM_NAME);
cipher.init(mode, sm4Key);
return cipher;
}
}
2.SM4加密
第一步：产生密钥
方式一：系统生成密钥
/**
* 自动生成密钥
* @explain
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws NoSuchProviderException
*/
public static byte[] generateKey() throws Exception {
return generateKey(DEFAULT_KEY_SIZE);
} /**
* @explain
* @param keySize
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] generateKey(int keySize) throws Exception {
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM_NAME, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
kg.init(keySize, new SecureRandom());
return kg.generateKey().getEncoded();
}
方法二：自己提供16进制的密钥
第二步：加密
/**
* sm4加密
* @explain 加密模式：ECB
* 密文长度不固定，会随着被加密字符串长度的变化而变化
* @param hexKey
* 16进制密钥（忽略大小写）
* @param paramStr
* 待加密字符串
* @return 返回16进制的加密字符串
* @throws Exception
*/
public static String encryptEcb(String hexKey, String paramStr) throws Exception {
String cipherText = "";
// 16进制字符串-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// String-->byte[]
byte[] srcData = paramStr.getBytes(ENCODING);
// 加密后的数组
byte[] cipherArray = encrypt_Ecb_Padding(keyData, srcData);
// byte[]-->hexString
cipherText = ByteUtils.toHexString(cipherArray);
return cipherText;
} /**
* 加密模式之Ecb
* @explain
* @param key
* @param data
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt_Ecb_Padding(byte[] key, byte[] data) throws Exception {
Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(data);
}
3.SM4解密
/**
* sm4解密
* @explain 解密模式：采用ECB
* @param hexKey
* 16进制密钥
* @param cipherText
* 16进制的加密字符串（忽略大小写）
* @return 解密后的字符串
* @throws Exception
*/
public static String decryptEcb(String hexKey, String cipherText) throws Exception {
// 用于接收解密后的字符串
String decryptStr = "";
// hexString-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// hexString-->byte[]
byte[] cipherData = ByteUtils.fromHexString(cipherText);
// 解密
byte[] srcData = decrypt_Ecb_Padding(keyData, cipherData);
// byte[]-->String
decryptStr = new String(srcData, ENCODING);
return decryptStr;
} /**
* 解密
* @explain
* @param key
* @param cipherText
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt_Ecb_Padding(byte[] key, byte[] cipherText) throws Exception {
Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.DECRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(cipherText);
}
4.加密数据校验
/**
* 校验加密前后的字符串是否为同一数据
* @explain
* @param hexKey
* 16进制密钥（忽略大小写）
* @param cipherText
* 16进制加密后的字符串
* @param paramStr
* 加密前的字符串
* @return 是否为同一数据
* @throws Exception
*/
public static boolean verifyEcb(String hexKey, String cipherText, String paramStr) throws Exception {
// 用于接收校验结果
boolean flag = false;
// hexString-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// 将16进制字符串转换成数组
byte[] cipherData = ByteUtils.fromHexString(cipherText);
// 解密
byte[] decryptData = decrypt_Ecb_Padding(keyData, cipherData);
// 将原字符串转换成byte[]
byte[] srcData = paramStr.getBytes(ENCODING);
// 判断2个数组是否一致
flag = Arrays.equals(decryptData, srcData);
return flag;
}
5.测试
public static void main(String[] args) {
try {
String json = "{\"name\":\"Marydon\",\"website\":\"http://www.cnblogs.com/Marydon20170307\"}";
// 自定义的32位16进制密钥
String key = "86C63180C2806ED1F47B859DE501215B";
String cipher = Sm4Utils.encryptEcb(key, json);
System.out.println(cipher);//05a087dc798bb0b3e80553e6a2e73c4ccc7651035ea056e43bea9d125806bf41c45b4263109c8770c48c5da3c6f32df444f88698c5c9fdb5b0055b8d042e3ac9d4e3f7cc67525139b64952a3508a7619
System.out.println(Sm4Utils.verifyEcb(key, cipher, json));// true
json = Sm4Utils.decryptEcb(key, cipher);
System.out.println(json);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}