Java对接SM4加密过程中遇到的一些问题记录

目录

 

场景需求

加密基本流程

解密基本流程

十六进制左侧补0

字符串转Unicode

Unicode转中文

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场景需求

因为项目性质的缘故，要求应用提供的服务必须满足SM4加密和解密。 即：请求的双方使用约定好的Key和通过SM4ECB进行加密和解密。在网上查一下SM4加密的话，有不少可参考的博文。这篇我试了下可以用，但是key是128位的，和我的预期有偏差。

项目中需要进行对接的双方不全是通过java，服务提供方是php，php通过调用c编写的sm4加密方法进行加密和解密，java端对接php的接口，需要根据c编写的sm4工具类开发出对应的java包，方便第三方快速的调用。因为项目的缘故，不共享整个工具类，路过有需要的朋友可以私我。这里主要记录总结下我在对接的过程中遇到的一些问题。

加密基本流程

（1）将需要加密的字符串内容转成unicode，主要是处理中文字符

（2）对需要加密的字符串进行预处理，判断长度是否小于16，对于小于16的补占位符，对于大于16的但是长度不是4倍数的也补占位符，确保长度是4的倍数

（3）每4个字符每4个字符进行处理转换成16进制字符串

（4）16进制字符串转成int数组

（5）按照约定好的key进行加密，加密结果是int数组

（6）int数组转成成字符串并返回

解密基本流程

（1）判断待解密内容长度是否大于32，否则失败

（2）十六进制字符串转int数组

（3）解密

十六进制左侧补0

int转16进制字符串时，java有默认的Integer.toHexString方法可用，但是这个方法有弊端，如果高位是0，则会丢弃，可以使用如下代码进行补救措施

//整形字符串转成16进制字符串，对每一个数字字符进行转换
private static String strTo16(String s) {
        String str = "";
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            int ch = (int) s.charAt(i);
            //String s4 = Integer.toHexString(ch);
            String s4 = StringUtils.leftPad(Integer.toHexString(ch), 2, '0');
            str = str + s4;
        }
        return str;
}

StringUtils.leftPad需要使用apache.commons，对应的pom配置如下

   org.apache.commons
   commons-lang3
   3.9

字符串转Unicode

关于这个网上能找到的例子比较多，但是都是对字符串全部转换，包括非中文的也转换了，这就不太符合预期。目标是只对中文转换成Unicode编码，公用方法如下：

    private static String strToUnicode(String strText) throws Exception
    {
        char          c;
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        int           intAsc;
        String        strHex;
        for (int i = 0; i < strText.length(); i++)
        {
            c = strText.charAt(i);
            intAsc = (int) c;
            strHex = Integer.toHexString(intAsc);
            if (intAsc > 128)
            {
                str.append("\\u" + strHex);
            }
            else
            // 低位在前面补00
            {
                str.append(c);
            }
        }
        return str.toString();
    }

其实也比较简单，主要是判断ascill码是否大于128，进而来判断是否需要转换。

Unicode转中文

同样将unicode字符转中文的方法如下：

private static String convertUnicodeToCh(String str) {
        Pattern pattern = Pattern.compile("(\\\\u(\\w{4}))");
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        while (matcher.find()) {
            String unicodeFull = matcher.group(1);
            String unicodeNum = matcher.group(2);
            char singleChar = (char) Integer.parseInt(unicodeNum, 16);
            str = str.replace(unicodeFull, singleChar + "");
        }
        return str;
}