轻装上阵，不调用jar包，用C#写SM4加密算法【卸载IKVM 】
前言
记得之前写了一个文章，是关于java和c#加密不一致导致需要使用ikvm的方式来进行数据加密，主要是ikvm把打包后的jar包打成dll包，然后Nuget引入ikvm，从而实现算法的统一，这几天闲来无事，网上找了一下加密库【BouncyCastle.dll】进行加密,目的是想统一加密。因为ikvm相对重了点，引入一堆dll包。
官方网址
c#入口: https://www.bouncycastle.org/csharp/
java入口: https://www.bouncycastle.org/java.html
（如图所示）在1.8.4中 发现它是支持SM4 加密的，如果你想要使用SM4加密算法，最低版本需要是1.8.4。
Nuget安装（如图所示)
注意事项
这个是针对java和c#的加解密一致性
1.算法要保持一致 均是SM4
2.算法模式要保持一致 （如CBC和ECB 当然还有填充模式）
举个例子：我这边就使用 SM4/CBC/PKCS5Padding
3.编码一致性
如果JAVA 加解密用的UTF8 ，C#加解密用的是GBK 这样肯定不行了
俺们都是Chinese,所以果断选择UTF8了
最后就是代码部分了
java
需要引入bcprov-jdk15on-1.59.jar 和 httpcore-4.4.3.jar
package com.ken.utils;
import java.security.*;
import java.util.Arrays;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.pqc.math.linearalgebra.ByteUtils;
public class SM4Util {
static {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
}
//默认是UTF-8编码
//private static final String ENCODING = "UTF-8";
public static final String ALGORITHM_NAME = "SM4";
// 加密算法/分组加密模式/分组填充方式
// PKCS5Padding-以8个字节为一组进行分组加密
// 定义分组加密模式使用：PKCS5Padding
public static final String ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING = "SM4/ECB/PKCS5Padding";
// 128 32位16进制 本身SM4默认就是这一种
// public static final int DEFAULT_KEY_SIZE = 128;
// 这边我默认了密钥
public static final String SM4_KEY = "86C63180C2806ED1F47B859DE501215B";
/**
* 生成ECB暗号
* @explain ECB模式（电子密码本模式：Electronic codebook）
* @param algorithmName
* 算法名称
* @param mode
* 模式
* @param key
* @return
* @throws Exception
*/
private static Cipher generateEcbCipher(String algorithmName, int mode, byte[] key) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmName, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
Key sm4Key = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM_NAME);
cipher.init(mode, sm4Key);
return cipher;
}
/** 方式一：系统生成密钥
* 自动生成密钥
* @explain
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws NoSuchProviderException
*/
public static byte[] generateKey() throws Exception {
return generateKey(DEFAULT_KEY_SIZE);
}
/**
* @explain
* @param keySize
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] generateKey(int keySize) throws Exception {
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM_NAME, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
kg.init(keySize, new SecureRandom());
return kg.generateKey().getEncoded();
}
/**
* sm4加密
* @explain 加密模式：ECB
* 密文长度不固定，会随着被加密字符串长度的变化而变化
* @param hexKey
* 16进制密钥（忽略大小写）
* @param paramStr
* 待加密字符串
* @return 返回16进制的加密字符串
* @throws Exception
*/
public static String encryptEcb(String hexKey, String paramStr) throws Exception {
String cipherText = "";
// 16进制字符串-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// String-->byte[]
byte[] srcData = paramStr.getBytes(ENCODING);
// 加密后的数组
byte[] cipherArray = encrypt_Ecb_Padding(keyData, srcData);
// byte[]-->hexString
cipherText = ByteUtils.toHexString(cipherArray);
return cipherText;
}
/**
* 加密模式之Ecb 方法二：自己提供16进制的密钥
* @explain
* @param key
* @param data
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt_Ecb_Padding(byte[] key, byte[] data) throws Exception {
Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* sm4解密
* @explain 解密模式：采用ECB
* @param hexKey
* 16进制密钥
* @param cipherText
* 16进制的加密字符串（忽略大小写）
* @return 解密后的字符串
* @throws Exception
*/
public static String decryptEcb(String hexKey, String cipherText) throws Exception {
// 用于接收解密后的字符串
String decryptStr = "";
// hexString-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// hexString-->byte[]
byte[] cipherData = ByteUtils.fromHexString(cipherText);
// 解密
byte[] srcData = decrypt_Ecb_Padding(keyData, cipherData);
// byte[]-->String
decryptStr = new String(srcData, ENCODING);
return decryptStr;
}
/**
* 解密
* @explain
* @param key
* @param cipherText
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt_Ecb_Padding(byte[] key, byte[] cipherText) throws Exception {
Cipher cipher = generateEcbCipher(ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING, Cipher.DECRYPT_MODE, key);
return cipher.doFinal(cipherText);
}
/**
* 校验加密前后的字符串是否为同一数据
* @explain
* @param hexKey
* 16进制密钥（忽略大小写）
* @param cipherText
* 16进制加密后的字符串
* @param paramStr
* 加密前的字符串
* @return 是否为同一数据
* @throws Exception
*/
public static boolean verifyEcb(String hexKey, String cipherText, String paramStr) throws Exception {
// 用于接收校验结果
boolean flag = false;
// hexString-->byte[]
byte[] keyData = ByteUtils.fromHexString(hexKey);
// 将16进制字符串转换成数组
byte[] cipherData = ByteUtils.fromHexString(cipherText);
// 解密
byte[] decryptData = decrypt_Ecb_Padding(keyData, cipherData);
// 将原字符串转换成byte[]
byte[] srcData = paramStr.getBytes(ENCODING);
// 判断2个数组是否一致
flag = Arrays.equals(decryptData, srcData);
return flag;
}
/**
* 字符串转化成为16进制字符串
* @param s
* @return
*/
public 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);
str = str + s4;
}
return str;
}
public static String byteArrayToHexStr(byte[] byteArray) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
if (byteArray == null || byteArray.length <= 0) {
return null;
}
for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
int v = byteArray[i] & 0xFF;
String hv = Integer.toHexString(v);
if (hv.length() < 2) {
stringBuilder.append(0);
}
stringBuilder.append(hv);
}
return stringBuilder.toString();
}
}
C# (Csharp)
using Org.BouncyCastle.Crypto.IO;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
using Org.BouncyCastle.Crypto;
using Org.BouncyCastle.Security;
using Org.BouncyCastle.Utilities.Encoders;
using System;
using System.IO;
using System.Text;
namespace Web.Security.Util
{
public static class SM4Util
{
///
/// 默认编码
///
private static Encoding DefaultEncoding = Encoding.UTF8;
//"GB2312";
public const string ALGORITHM_NAME = "SM4";
///
/// ECB模式 [pkcs5padding填充方式]
///
public const string ALGORITHM_NAME_ECB_PADDING = "SM4/ECB/PKCS5Padding";
///
/// CBC模式 [pkcs5padding填充方式]
///
public const string ALGORITHM_NAME_CBC_PADDING = "SM4/CBC/PKCS5Padding";
//这个不需要 SM4默认就是128位的密钥
//public const int DEFAULT_KEY_SIZE = 128;
///
/// 解密
///
/// 密钥
///
/// 编码
/// 默认是ECB模式 [pkcs5padding填充方式]
///
/// 解密
///
/// 密钥
///
/// 默认是ECB模式 [pkcs5padding填充方式]
///
/// 解密
///
/// 密钥
///
/// 加密方式
///
/// 加密
///
/// 密钥
///
/// 编码
/// 默认是ECB模式 [pkcs5padding填充方式]
///
/// 加密
///
/// 密钥
///
///
///
/// 加密
///
/// 密钥
///
/// 密钥生成
java可以使用UUID生成32位的16进制字符串
C#可以使用 GUID生成32位的16进制字符串
密钥格式（示例）: 7A5B5AE03F764358AEAEF0D1B4B2ADAE
调用方式
string SM4_KEY =“7A5B5AE03F764358AEAEF0D1B4B2ADAE”;
java
SM4Util.encryptEcb(SM4_KEY, “待加密文本”);
SM4Util.decryptEcb(SM4_KEY, “加密后的文本”);
C#
SM4Util.EncryptEcb(SM4_KEY, “待加密文本”);
SM4Util.DecryptEcb(SM4_KEY, “加密后的文本”)
ps: java版本的，如果数据量超过5000，不建议全部加密，会比较耗时。c# 2万条依旧扛得住。
这个我试过虽然加密的结果两者（java和C#）是不一样的，但解密的结果都是一样的，如果你对此不放心 也可以把java版的改成使用统一版本的BouncyCastle。