三步实现Java的SM2前端加密后端解密
秦无解423 2024-07-03 08:33:04 阅读 82
秦医如毒，无药可解。
话不多说，先上需要用到的js文件下载链接 和 jsp前端代码。
第一步：下载两个必备的js文件—— crypto-js.js、sm2.js 。
它们的下载链接如下↓（该网页不魔法上网的话会很卡，毕竟github，建议卡的话就多重新加载几次，我差不多试了8次才进去）：
https://github.com/Saberization/SM2
进入网页，下载后拿取下方↓图片上的两个js就行：
然后，将这两js放到存放静态资源（static）的目录下，我放的是static中的sm2目录（sm2这个目录是我创的）
后面，在jsp的<head></head>中引入这两个js文件
<code><!--jsp引入sm2，实现前端加密-->
<script type="text/javascript" src="${pageContext.request.contextPath}/static/sm2/crypto-js.js" charset="utf-8"></script>code>
<script type="text/javascript" src="${pageContext.request.contextPath}/static/sm2/sm2.js" charset="utf-8"></script>code>
第二步：前端jsp代码实现，下方的代码写在jsp页面的<script type="text/javascript"></script>中。
作用是，当调用下方↓函数的时候，会给你传入的值进行加密并返回。
注：【你生成的公钥】的生成方式可以在文章末尾的SM2Utils.java工具类中可以找到，是个main方法，一键生成，简单粗暴
<code><!--sm2加密函数-->
function sm2EncryptPwd(data) {
<!--sm2公钥-->
var publicKey = '你生成的公钥';
return sm2Encrypt(data, publicKey, 1);
}
至此，前端加密结束，进入后端解密环节——
后端需要的jar包是：bcprov-jdk15on-1.68.jar
注意！！！该jar包必须要1.60版本以上的，不然解密的时候会缺少必要的条件！！！并且我用的时候，本地环境是JDK1.8的，其他环境没试过，建议如有不同，先查一下。
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.68</version>
</dependency>
第三步：后端代码实现。
导入jar包后，就是必要的工具类实体类：SM2Utils.java
用工具类中我写的 getJieMiJieGuo() 方法解密。
该方法操作起来更简单些，只需要传入加密后的字符串，就可以返回解密的数据。
注: 除getJieMiJieGuo()方法外，其它方法都不是我所写，不保证能解密成功。
其中【你生成的公钥】和【你生成的私钥】可以通过工具类中的方法生成，生成完复制粘贴进去就行
注！后端和前端的公钥要保持一致！因为公钥私钥是配对使用的！
package com.test.common.utils;
import org.apache.commons.net.util.Base64;
import org.bouncycastle.asn1.gm.GMNamedCurves;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X9ECParameters;
import org.bouncycastle.crypto.InvalidCipherTextException;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECDomainParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithRandom;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPrivateKey;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECParameterSpec;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECPrivateKeySpec;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECPublicKeySpec;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
import java.math.BigInteger;
import java.security.*;
import java.security.spec.ECGenParameterSpec;
public class SM2Utils {
private static final String publicKey = "你生成的公钥";
private static final String privateKey = "你生成私钥";
/**
* 解密，并且获取解密后的字符串
*
* @return 秦无解
*/
public static String getJieMiJieGuo(String cipherData) {
byte[] cipherDataByte = Hex.decode(cipherData);
BigInteger privateKeyD = new BigInteger(privateKey, 16);
X9ECParameters sm2ECParameters1 = GMNamedCurves.getByName("sm2p256v1");
ECDomainParameters domainParameters1 = new ECDomainParameters(sm2ECParameters1.getCurve(), sm2ECParameters1.getG(), sm2ECParameters1.getN());
ECPrivateKeyParameters privateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(privateKeyD, domainParameters1);
//用私钥解密,SM2Engine.Mode.C1C3C2得加，不然就会报错invalid cipher text
SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine(SM2Engine.Mode.C1C3C2);
sm2Engine.init(false, privateKeyParameters);
//processBlock得到Base64格式，记得解码
byte[] arrayOfBytes = null;
try {
arrayOfBytes = Base64.decodeBase64(sm2Engine.processBlock(cipherDataByte, 0, cipherDataByte.length));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
//得到明文：SM2 Encryption Test
return new String(arrayOfBytes);
}
/**
* @Description 生成秘钥对
* @Author msx
* @return KeyPair
*/
public static KeyPair createECKeyPair() {
//使用标准名称创建EC参数生成的参数规范
final ECGenParameterSpec sm2Spec = new ECGenParameterSpec("sm2p256v1");
// 获取一个椭圆曲线类型的密钥对生成器
final KeyPairGenerator kpg;
try {
kpg = KeyPairGenerator.getInstance("EC", new BouncyCastleProvider());
// 使用SM2算法域参数集初始化密钥生成器（默认使用以最高优先级安装的提供者的 SecureRandom 的实现作为随机源）
// kpg.initialize(sm2Spec);
// 使用SM2的算法域参数集和指定的随机源初始化密钥生成器
kpg.initialize(sm2Spec, new SecureRandom());
// 通过密钥生成器生成密钥对
return kpg.generateKeyPair();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* @Description 公钥加密
* @Author msx
* @param publicKeyHex SM2十六进制公钥
* @param data 明文数据
* @return String
*/
public static String encrypt1(String publicKeyHex, String data) {
return encrypt(getECPublicKeyByPublicKeyHex(publicKeyHex), data, 1);
}
/**
* @Description 公钥加密
* @Author msx
* @param data 明文数据
* @return String
*/
public static String encrypt(String data) {
return encrypt(getECPublicKeyByPublicKeyHex(publicKey), data, 1);
}
/**
* @Description 公钥加密
* @Author msx
* @param publicKey SM2公钥
* @param data 明文数据
* @param modeType 加密模式
* @return String
*/
public static String encrypt(BCECPublicKey publicKey, String data, int modeType) {
//加密模式
SM2Engine.Mode mode = SM2Engine.Mode.C1C3C2;
if (modeType != 1) {
mode = SM2Engine.Mode.C1C2C3;
}
//通过公钥对象获取公钥的基本域参数。
ECParameterSpec ecParameterSpec = publicKey.getParameters();
ECDomainParameters ecDomainParameters = new ECDomainParameters(ecParameterSpec.getCurve(),
ecParameterSpec.getG(), ecParameterSpec.getN());
//通过公钥值和公钥基本参数创建公钥参数对象
ECPublicKeyParameters ecPublicKeyParameters = new ECPublicKeyParameters(publicKey.getQ(), ecDomainParameters);
//根据加密模式实例化SM2公钥加密引擎
SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine(mode);
//初始化加密引擎
sm2Engine.init(true, new ParametersWithRandom(ecPublicKeyParameters, new SecureRandom()));
byte[] arrayOfBytes = null;
try {
//将明文字符串转换为指定编码的字节串
byte[] in = data.getBytes("utf-8");
//通过加密引擎对字节数串行加密
arrayOfBytes = sm2Engine.processBlock(in, 0, in.length);
} catch (Exception e) {
System.out.println("SM2加密时出现异常:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
//将加密后的字节串转换为十六进制字符串
return Hex.toHexString(arrayOfBytes);
}
/**
* @Description 私钥解密
* @Author msx
* @param privateKeyHex SM2十六进制私钥
* @param cipherData 密文数据
* @return String
*/
public static String decrypt1(String privateKeyHex, String cipherData) {
return decrypt(getBCECPrivateKeyByPrivateKeyHex(privateKeyHex), cipherData, 1);
}
/**
* @Description 私钥解密
* @Author msx
* @param s
* @param cipherData 密文数据
* @return String
*/
public static String decrypt(String s, String cipherData) {
return decrypt(getBCECPrivateKeyByPrivateKeyHex(privateKey), cipherData, 1);
}
/**
* @Description 私钥解密
* @Author msx
* @param privateKey SM私钥
* @param cipherData 密文数据
* @param modeType 解密模式
* @return
*/
public static String decrypt(BCECPrivateKey privateKey, String cipherData, int modeType) {
//解密模式
SM2Engine.Mode mode = SM2Engine.Mode.C1C3C2;
if (modeType != 1) {
mode = SM2Engine.Mode.C1C2C3;
}
//将十六进制字符串密文转换为字节数组（需要与加密一致，加密是：加密后的字节数组转换为了十六进制字符串）
byte[] cipherDataByte = Hex.decode(cipherData);
//通过私钥对象获取私钥的基本域参数。
ECParameterSpec ecParameterSpec = privateKey.getParameters();
ECDomainParameters ecDomainParameters = new ECDomainParameters(ecParameterSpec.getCurve(),
ecParameterSpec.getG(), ecParameterSpec.getN());
//通过私钥值和私钥钥基本参数创建私钥参数对象
ECPrivateKeyParameters ecPrivateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(privateKey.getD(),
ecDomainParameters);
//通过解密模式创建解密引擎并初始化
SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine(mode);
sm2Engine.init(false, ecPrivateKeyParameters);
String result = null;
try {
//通过解密引擎对密文字节串进行解密
byte[] arrayOfBytes = sm2Engine.processBlock(cipherDataByte, 0, cipherDataByte.length);
//将解密后的字节串转换为utf8字符编码的字符串（需要与明文加密时字符串转换成字节串所指定的字符编码保持一致）
result = new String(arrayOfBytes, "utf-8");
} catch (Exception e) {
System.out.println("SM2解密时出现异常" + e.getMessage());
}
return result;
}
//椭圆曲线ECParameters ASN.1 结构
private static X9ECParameters x9ECParameters = GMNamedCurves.getByName("sm2p256v1");
//椭圆曲线公钥或私钥的基本域参数。
private static ECParameterSpec ecDomainParameters = new ECParameterSpec(x9ECParameters.getCurve(), x9ECParameters.getG(), x9ECParameters.getN());
/**
* @Description 公钥字符串转换为 BCECPublicKey 公钥对象
* @Author msx
* @param pubKeyHex 64字节十六进制公钥字符串(如果公钥字符串为65字节首个字节为0x04：表示该公钥为非压缩格式，操作时需要删除)
* @return BCECPublicKey SM2公钥对象
*/
public static BCECPublicKey getECPublicKeyByPublicKeyHex(String pubKeyHex) {
//截取64字节有效的SM2公钥（如果公钥首个字节为0x04）
if (pubKeyHex.length() > 128) {
pubKeyHex = pubKeyHex.substring(pubKeyHex.length() - 128);
}
//将公钥拆分为x,y分量（各32字节）
String stringX = pubKeyHex.substring(0, 64);
String stringY = pubKeyHex.substring(stringX.length());
//将公钥x、y分量转换为BigInteger类型
BigInteger x = new BigInteger(stringX, 16);
BigInteger y = new BigInteger(stringY, 16);
//通过公钥x、y分量创建椭圆曲线公钥规范
ECPublicKeySpec ecPublicKeySpec = new ECPublicKeySpec(x9ECParameters.getCurve().createPoint(x, y), ecDomainParameters);
//通过椭圆曲线公钥规范，创建出椭圆曲线公钥对象（可用于SM2加密及验签）
return new BCECPublicKey("EC", ecPublicKeySpec, BouncyCastleProvider.CONFIGURATION);
}
/**
* @Description 私钥字符串转换为 BCECPrivateKey 私钥对象
* @Author msx
* @param privateKeyHex 32字节十六进制私钥字符串
* @return BCECPrivateKey SM2私钥对象
*/
public static BCECPrivateKey getBCECPrivateKeyByPrivateKeyHex(String privateKeyHex) {
//将十六进制私钥字符串转换为BigInteger对象
BigInteger d = new BigInteger(privateKeyHex, 16);
//通过私钥和私钥域参数集创建椭圆曲线私钥规范
ECPrivateKeySpec ecPrivateKeySpec = new ECPrivateKeySpec(d, ecDomainParameters);
//通过椭圆曲线私钥规范，创建出椭圆曲线私钥对象（可用于SM2解密和签名）
return new BCECPrivateKey("EC", ecPrivateKeySpec, BouncyCastleProvider.CONFIGURATION);
}
public static void main(String[] args) {
String publicKeyHex = null;
String privateKeyHex = null;
KeyPair keyPair = createECKeyPair();
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
if (publicKey instanceof BCECPublicKey) {
//获取65字节非压缩缩的十六进制公钥串(0x04)
publicKeyHex = Hex.toHexString(((BCECPublicKey) publicKey).getQ().getEncoded(false));
System.out.println("---->SM2公钥：" + publicKeyHex);
}
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
if (privateKey instanceof BCECPrivateKey) {
//获取32字节十六进制私钥串
privateKeyHex = ((BCECPrivateKey) privateKey).getD().toString(16);
System.out.println("---->SM2私钥：" + privateKeyHex);
}
/**
* 公钥加密
*/
String data = "=========待加密数据=========";
//将十六进制公钥串转换为 BCECPublicKey 公钥对象
String encryptData = encrypt1(publicKeyHex, data);
System.out.println("---->加密结果：" + encryptData);
/**
* 私钥解密
*/
//将十六进制私钥串转换为 BCECPrivateKey 私钥对象
data = decrypt1(privateKeyHex, encryptData);
System.out.println("---->解密结果：" + data);
}
}
最后，在后端接口中调用工具类的解密方法，就可以对前端传来的加密数据进行解密。
至此，✿✿ヽ(°▽°)ノ✿撒花。
此章暂时完结。
声明
本文内容仅代表作者观点，或转载于其他网站，本站不以此文作为商业用途
如有涉及侵权，请联系本站进行删除
转载本站原创文章，请注明来源及作者。