国密sm4加密算法

邮箱用户_8st46
邮箱用户_8st46 7月22日 07:20 发表
摘要:国密sm4加解密算法工具类,可用于生产环境
国密sm4加解密算法工具类,可用于生产环境
package com.example.demo.endecryption.utils;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.Charset;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Security;

/**
* 国密sm4加解密
*/
public class Sm4Util {
public enum Algorithm {

SM4("SM4","SM4","key长度:16 byte");

private String keyAlgorithm;
private String transformation;
private String description;//描述
Algorithm(String keyAlgorithm, String transformation, String description) {
this.keyAlgorithm = keyAlgorithm;
this.transformation = transformation;
this.description = description;
}
public String getKeyAlgorithm() {
return this.keyAlgorithm;
}
public String getTransformation() {
return this.transformation;
}
public String getDescription() {
return this.description;
}
}

private static final String PROVIDER_NAME = "BC";//BouncyCastleProvider的名字
static {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
}


/**
* 自定字符串产生密钥
* @param algorithm 加解密算法
* @param keyStr 密钥字符串
* @param charset 编码字符集
* @return 密钥
*/
public static SecretKey genKeyByStr(Algorithm algorithm, String keyStr, Charset charset) {
return readKeyFromBytes(algorithm, keyStr.getBytes(charset));
}

/**
* 根据指定字节数组产生密钥
* @param algorithm 加解密算法
* @param keyBytes 密钥字节数组
* @return 密钥
*/
public static SecretKey readKeyFromBytes(Sm4Util.Algorithm algorithm, byte[] keyBytes) {
return new SecretKeySpec(keyBytes, algorithm.getKeyAlgorithm());
}

/****************************加密*********************************/
/**
* 加密字符串,并进行base64编码
* @param algorithm 加解密算法
* @param key 密钥
* @param data 明文
* @param charset 编码字符集
* @return 密文
* @throws InvalidKeyException 密钥错误
*/
public static String encryptBase64(Sm4Util.Algorithm algorithm, SecretKey key, String data, Charset charset) throws InvalidKeyException {
return Base64.encodeBase64String(encrypt(algorithm, key, data.getBytes(charset)));
}

/**
* 加密字节数组
* @param algorithm 加解密算法
* @param key 密钥
* @param data 明文
* @return 密文
* @throws InvalidKeyException 密钥错误
*/
public static byte[] encrypt(Sm4Util.Algorithm algorithm, SecretKey key, byte[] data) throws InvalidKeyException {
try {
return cipherDoFinal(algorithm, Cipher.ENCRYPT_MODE, key, data);
} catch (BadPaddingException e) {
throw new RuntimeException(e);//明文没有具体格式要求,不会出错。所以这个异常不需要外部捕获。
}
}

/**
* 加解密字节数组
* @param algorithm 加解密算法
* @param opmode 操作:1加密,2解密
* @param key 密钥
* @param data 数据
* @throws InvalidKeyException 密钥错误
* @throws BadPaddingException 解密密文错误(加密模式没有)
*/
private static byte[] cipherDoFinal(Sm4Util.Algorithm algorithm, int opmode, SecretKey key, byte[] data) throws InvalidKeyException, BadPaddingException {
Cipher cipher;
try {
cipher = Cipher.getInstance(algorithm.getTransformation(), PROVIDER_NAME);
} catch (Exception e) {
//NoSuchAlgorithmException:加密算法名是本工具类提供的,如果错了业务没有办法处理。所以这个异常不需要外部捕获。
//NoSuchProviderException:Provider是本工具类提供的,如果错了业务没有办法处理。所以这个异常不需要外部捕获。
//NoSuchPaddingException:没有特定的填充机制,与环境有关,业务没有办法处理。所以这个异常不需要外部捕获。
throw new RuntimeException(e);
}
cipher.init(opmode, key);
try {
return cipher.doFinal(data);
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
throw new RuntimeException(e);//业务不需要将数据分块(好像由底层处理了),如果错了业务没有办法处理。所以这个异常不需要外部捕获。
}
}

/****************************解密*********************************/
/**
* 对字符串先进行base64解码,再解密
* @param algorithm 加解密算法
* @param key 密钥
* @param data 密文
* @param charset 编码字符集
* @return 明文
* @throws InvalidKeyException 密钥错误
* @throws BadPaddingException 密文错误
*/
public static String decryptBase64(Sm4Util.Algorithm algorithm, SecretKey key, String data, Charset charset)
throws InvalidKeyException, BadPaddingException {
return new String(decrypt(algorithm, key, Base64.decodeBase64(data)), charset);
}

/**
* 解密字节数组
* @param algorithm 加解密算法
* @param key 密钥
* @param data 密文
* @return 明文
* @throws InvalidKeyException 密钥错误
* @throws BadPaddingException 密文错误
*/
public static byte[] decrypt(Sm4Util.Algorithm algorithm, SecretKey key, byte[] data) throws InvalidKeyException, BadPaddingException {
return cipherDoFinal(algorithm, Cipher.DECRYPT_MODE, key, data);
}
}

测试

/**
* 国密sm4加解密
*/
@Test
public void sm4Test() throws InvalidKeyException, BadPaddingException {
SymEncUtil.Algorithm algorithm = SymEncUtil.Algorithm.SM4;
//16位密钥字符串
String encryptKey = "0123456789ABCDEF";
//编码格式
Charset encryptCharset = StandardCharsets.UTF_8;
//生产密钥
SecretKey key = SymEncUtil.genKeyByStr(algorithm, encryptKey, encryptCharset);
//加密
String encryptBase64 = SymEncUtil.encryptBase64(algorithm, key, "123456", encryptCharset);
System.out.println("encryptBase64 = " + encryptBase64);//encryptBase64=QtrH8m/aR9x/cySEoUb+Nw==
//解密
String decryptBase64 = SymEncUtil.decryptBase64(algorithm, key, "QtrH8m/aR9x/cySEoUb+Nw==", encryptCharset);
System.out.println("decryptBase64 = " + decryptBase64);
}



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