JAVA SM2 密钥生成 签名验签 【快速入门】

Before Start

SM2算法使用请参考：《GMT 0009-2012 SM2密码算法使用规范 》

---

在bouncycastle - 1.57版本之后，加入了对 我国的SM2、SM3、SM4算法的支持。

Bouncycastle releasenotes

Build with Maven

适配JDK 1.5 版本

<dependency>
    <groupId>org.bouncycastlegroupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15onartifactId>
    <version>1.60version>
dependency>

QuickStart

Github

密钥对生成

SM2 非对称算法密钥对生成。

// 获取SM2椭圆曲线的参数
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 = KeyPairGenerator.getInstance("EC", new BouncyCastleProvider());
// 使用SM2参数初始化生成器
kpg.initialize(sm2Spec);

// 使用SM2的算法区域初始化密钥生成器
kpg.initialize(sm2Spec, new SecureRandom());
// 获取密钥对
KeyPair keyPair = kpg.generateKeyPair();

感谢 githuber Gsealy的指点，密钥生成器构造更加简单。

关于椭圆曲线的推荐参数请参考 IETF draft-shen-sm2-ecdsa-02 #appendix-D

在BC中已经为构造了SM2算法参数，并提供算法OID，请参考：

国密算法OID及意义

国密算法OID 源码

SM2算法推荐参数 源码

公钥验签

产生了密钥对之后，就可以使用JAVA security 提供的一些标准化的接口来完成签名验签操作。

/*
获取公私钥
 */
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

// 生成SM2sign with sm3 签名验签算法实例
Signature signature = Signature.getInstance(
				 GMObjectIdentifiers.sm2sign_with_sm3.toString()
				, new BouncyCastleProvider());

/*
 * 签名
 */
// 签名需要使用私钥，使用私钥 初始化签名实例
signature.initSign(privateKey);
// 签名原文
byte[] plainText = "Hello world".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
// 写入签名原文到算法中
signature.update(plainText);
// 计算签名值
byte[] signatureValue = signature.sign();
System.out.println("signature: \n" + Hex.toHexString(signatureValue));

/*
 * 验签
 */
// 签名需要使用公钥，使用公钥 初始化签名实例
signature.initVerify(publicKey);
// 写入待验签的签名原文到算法中
signature.update(plainText);
// 验签
System.out.println("Signature verify result: " + signature.verify(signatureValue));

你可以在 国密算法OID 中找到需要算法的OID字符串。
如： SM2Sign-with-SM3 1.2.156.10197.1.501

证书验签

证书格式多为一个DER编码，也就是一串BASE64串，我们可以通过BC包提供的解析功能来解析SM2证书并并验签。

// 证书串，通常通过读取证书文件获取到，这里是一张SM2证书。
String certStr = "MIICCTCCAay....t5H";

// 签名原文
String plaintext = "signdata";

// 签名产生签名值，此处的签名值实际上就是 R和S的sequence
String signValueStr = "MEUCI...DOeFE=";
byte[] signValue = Base64.decode(signValueStr);
/*
 * 解析证书
 */
CertificateFactory factory = new CertificateFactory();
X509Certificate certificate = (X509Certificate) factory.engineGenerateCertificate(new ByteArrayInputStream(Base64.decode(certStr)));

System.out.println(certificate.getSigAlgName());

// 验证签名
Signature signature = Signature.getInstance(certificate.getSigAlgName(), new BouncyCastleProvider());
signature.initVerify(certificate);
signature.update(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

System.out.println(signature.verify(signValue));