Java實(shí)現(xiàn)SM3withSM2簽名和驗(yàn)證的基本示例

更新時(shí)間：2025年04月23日 09:52:06 作者：王小工

這篇文章主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)SM3withSM2簽名和驗(yàn)證的基本示例,SM3withSM2是一種在Java中使用的密碼學(xué)算法組合,結(jié)合了橢圓曲線公鑰密碼算法SM2和密碼哈希算法SM3,它主要用于數(shù)字簽名和數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn),文中通過(guò)代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

前言

SM3withSM2 在 Java 中涉及的是使用中國(guó)國(guó)家密碼管理局制定的兩種密碼算法：SM2 和 SM3。SM2 是一種基于橢圓曲線的公鑰密碼算法，通常用于數(shù)字簽名、密鑰交換等；而 SM3 是一種密碼哈希算法，用于數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)。

在密碼學(xué)中，SM3withSM2 通常指的是使用 SM2 算法進(jìn)行簽名，并使用 SM3 算法作為消息摘要（哈希）函數(shù)的過(guò)程。SM2 是中國(guó)國(guó)家密碼管理局制定的一種基于橢圓曲線的公鑰密碼算法，主要用于數(shù)字簽名、密鑰交換等。而 SM3 是一種密碼哈希算法，用于數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)。

當(dāng)提到 SM3withSM2 時(shí)，它通常涉及以下步驟：

消息摘要：首先，使用 SM3 算法對(duì)消息進(jìn)行哈希處理，生成一個(gè)固定長(zhǎng)度的消息摘要。這一步的目的是將任意長(zhǎng)度的消息轉(zhuǎn)換為一個(gè)固定長(zhǎng)度的哈希值，以便于后續(xù)的簽名處理。
簽名：然后，使用 SM2 算法的私鑰對(duì)消息摘要進(jìn)行簽名。簽名過(guò)程會(huì)生成一個(gè)簽名值，該值可以用于驗(yàn)證消息的完整性和真實(shí)性。
驗(yàn)證：接收方收到消息和簽名后，首先使用相同的 SM3 算法對(duì)消息進(jìn)行哈希處理，生成消息摘要。然后，使用 SM2 算法的公鑰和簽名值對(duì)消息摘要進(jìn)行驗(yàn)證。如果驗(yàn)證成功，說(shuō)明消息在傳輸過(guò)程中沒(méi)有被篡改，且確實(shí)是由聲稱的發(fā)送方發(fā)送的。

在 Java 中實(shí)現(xiàn) SM3withSM2 簽名和驗(yàn)證，通常需要使用支持這些算法的加密庫(kù)，如 Bouncy Castle。Bouncy Castle 是一個(gè)廣泛使用的開(kāi)源加密庫(kù)，它提供了對(duì)多種加密算法的支持，包括中國(guó)國(guó)家密碼標(biāo)準(zhǔn)。

請(qǐng)注意，由于 SM2 和 SM3 是中國(guó)國(guó)家密碼標(biāo)準(zhǔn)，因此在某些國(guó)家或地區(qū)使用這些算法可能需要遵守特定的法律法規(guī)和許可要求。此外，確保使用的 Bouncy Castle 版本支持這些算法也是非常重要的。

在 Java 中實(shí)現(xiàn) SM3withSM2 可能涉及到使用 Bouncy Castle 庫(kù)，這是一個(gè)廣泛使用的開(kāi)源加密庫(kù)，支持多種加密算法，包括中國(guó)國(guó)家密碼標(biāo)準(zhǔn)。以下是一個(gè)基本的示例，展示如何在 Java 中使用 Bouncy Castle 庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn) SM2 簽名和 SM3 哈希的組合。

1: 添加 Bouncy Castle 依賴

如果使用 Maven 來(lái)管理項(xiàng)目依賴，可以在 pom.xml 文件中添加以下依賴：

<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
    <version>最新版本號(hào)</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcpkix-jdk15on</artifactId>
    <version>最新版本號(hào)</version>
</dependency>

2: 生成 SM2 密鑰對(duì)

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
 
import java.security.*;
import java.security.spec.ECGenParameterSpec;
 
public class SM2KeyPairGenerator {
    static {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    }
 
    public static KeyPair generateKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException, InvalidAlgorithmParameterException, OperatorCreationException {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC", "BC");
        ECGenParameterSpec ecSpec = new ECGenParameterSpec("sm2p256v1");
        keyPairGenerator.initialize(ecSpec, new SecureRandom());
        return keyPairGenerator.generateKeyPair();
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        KeyPair keyPair = generateKeyPair();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
 
        byte[] publicKeyBytes = publicKey.getEncoded();
        byte[] privateKeyBytes = privateKey.getEncoded();
 
        System.out.println("Public Key: " + Hex.toHexString(publicKeyBytes));
        System.out.println("Private Key: " + Hex.toHexString(privateKeyBytes));
    }
}

3: 使用 SM3 計(jì)算哈希并使用 SM2 簽名

import org.bouncycastle.jce.interfaces.ECPrivateKey;
import org.bouncycastle.jce.interfaces.ECPublicKey;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
 
import java.security.*;
import java.security.spec.MGF1ParameterSpec;
import java.security.spec.PSSParameterSpec;
 
public class SM3withSM2Example {
    static {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    }
 
    public static byte[] sm3Hash(String data) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SM3", "BC");
        return digest.digest(data.getBytes());
    }
 
    public static byte[] signData(String data, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        Signature signature = Signature.getInstance("SM3withSM2", "BC");
        signature.initSign(privateKey, new SecureRandom());
        signature.update(data.getBytes());
        return signature.sign();
    }
 
    public static boolean verifySignature(String data, byte[] signatureBytes, PublicKey publicKey) throws Exception {
        Signature signature = Signature.getInstance("SM3withSM2", "BC");
        signature.initVerify(publicKey);
        signature.update(data.getBytes());
        return signature.verify(signatureBytes);
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = "Hello, SM2 and SM3!";
        KeyPair keyPair = SM2KeyPairGenerator.generateKeyPair();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
 
        byte[] hash = sm3Hash(data);
        System.out.println("SM3 Hash: " + Hex.toHexString(hash));
 
        byte[] signature = signData(data, privateKey);
        System.out.println("Signature: " + Hex.toHexString(signature));
 
        boolean isVerified = verifySignature(data, signature, publicKey);
        System.out.println("Signature Verified: " + isVerified);
    }
}

注意事項(xiàng)

依賴版本：確保使用的是支持 SM2 和 SM3 算法的 Bouncy Castle 版本。

安全性：在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)妥善處理密鑰管理，避免密鑰泄露。

異常處理：示例代碼中的異常處理較為簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)需要完善異常處理邏輯。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)SM3withSM2簽名和驗(yàn)證基本示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java SM3withSM2簽名和驗(yàn)證內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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