SM3加密算法
sm3用于替代MD5/SHA-1/SHA-2等国际算法，适用于数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成，可以满足电子认证服务系统等应用需求，于2010年12月17日发布。它是在SHA-256基础上改进实现的一种算法，采用Merkle-Damgard结构，消息分组长度为512bit，输出的摘要值长度为256bit。
SM3主要用于数据库密码加密。
这里使用SM3加盐完成存储密码功能
- 新增用户时，将明文密码通过SM3加密后再加盐（随机生成）后形成密文存储在数据库中，同时我们也要将盐存在用户表的一个字段中（用于登录时密码的校验比对）。用户修改时不需要将盐进行更新存储。
- 登录认证时，在前端通过一个固定的公钥将账号和密码使用sm2进行加密后再传输到后端，后端通过一个固定的私钥将账号及密码进行解密，解密后的密码通过sm3加盐进行加密后与数据库中的密文进行比对认证。（这里使用RSA什么的都可以，认证方面的代码就不给出了，这边主要是关于sm3的）
导入相关依赖
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.57</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-ext-jdk15on</artifactId>
<version>1.57</version>
</dependency>
新建SM3加密类（Sm3crypto）
import cn.stylefeng.guns.core.util.Sm3Utils;
import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
import java.io.IOException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
//SM3加密
public class Sm3crypto {
public static byte[] getSalt(){
/*
* 随机生成128位的随机数
*/
SecureRandom random = new SecureRandom();
byte bytes1[] = new byte[16];
random.nextBytes(bytes1);
return bytes1;
}
public static byte[] pwdSaltedHashValue(byte[] bytes1, String passwdString) {
//sm3加密密码
try {
passwdString = Sm3Utils.encodeSM3(passwdString);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
/*
* 加盐：即随机数和口令组合
*/
byte passwdbyte[]= arraycat(bytes1,passwdString.getBytes());
//SM3计算
SM3Digest mdDigest=new SM3Digest();
mdDigest.update(passwdbyte,0,passwdbyte.length);
byte[] result=new byte[mdDigest.getDigestSize()];
mdDigest.doFinal(result, 0);
return result;
}
/*
* 拼接buf1和buf2数组
*/
public static byte[] arraycat(byte[] buf1,byte[] buf2)
{
byte[] bufret=null;
int len1=0;
int len2=0;
if(buf1!=null)
len1=buf1.length;
if(buf2!=null)
len2=buf2.length;
if(len1+len2>0)
bufret=new byte[len1+len2];
if(len1>0)
System.arraycopy(buf1,0,bufret,0,len1);
if(len2>0)
System.arraycopy(buf2,0,bufret,len1,len2);
return bufret;
}
}
新建国密SM3工具类（Sm3Utils）
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.bouncycastle.util.Arrays;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
* 国密SM3，消息摘要（MD5）
*
* @author Luke
*/
@Slf4j
public class Sm3Utils {
private static char[] chars = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
public static final byte[] IV = {0x73, (byte) 0x80, 0x16, 0x6f, 0x49, 0x14, (byte) 0xb2, (byte) 0xb9, 0x17, 0x24, 0x42,
(byte) 0xd7, (byte) 0xda, (byte) 0x8a, 0x06, 0x00, (byte) 0xa9, 0x6f, 0x30, (byte) 0xbc, (byte) 0x16, 0x31,
0x38, (byte) 0xaa, (byte) 0xe3, (byte) 0x8d, (byte) 0xee, 0x4d, (byte) 0xb0, (byte) 0xfb, 0x0e, 0x4e};
private static final Integer TJ_15 = Integer.valueOf("79cc4519", 16);
private static final Integer TJ_63 = Integer.valueOf("7a879d8a", 16);
private static final byte[] FirstPadding = {(byte) 0x80};
private static final byte[] ZeroPadding = {(byte) 0x00};
private static int T(int j) {
if (j >= 0 && j <= 15) {
return TJ_15.intValue();
} else if (j >= 16 && j <= 63) {
return TJ_63.intValue();
} else {
throw new RuntimeException("data invalid");
}
}
private static Integer FF(Integer x, Integer y, Integer z, int j) {
if (j >= 0 && j <= 15) {
return Integer.valueOf(x.intValue() ^ y.intValue() ^ z.intValue());
} else if (j >= 16 && j <= 63) {
return Integer.valueOf(
(x.intValue() & y.intValue()) | (x.intValue() & z.intValue()) | (y.intValue() & z.intValue()));
} else {
throw new RuntimeException("data invalid");
}
}
private static Integer GG(Integer x, Integer y, Integer z, int j) {
if (j >= 0 && j <= 15) {
return Integer.valueOf(x.intValue() ^ y.intValue() ^ z.intValue());
} else if (j >= 16 && j <= 63) {
return Integer.valueOf((x.intValue() & y.intValue()) | (~x.intValue() & z.intValue()));
} else {
throw new RuntimeException("data invalid");
}
}
private static Integer P0(Integer x) {
return Integer
.valueOf(x.intValue() ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 9) ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 17));
}
private static Integer P1(Integer x) {
return Integer.valueOf(x.intValue() ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 15) ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 23));
}
private static byte[] padding(byte[] source) throws IOException {
if (source.length >= 0x2000000000000000L) {
throw new RuntimeException("src data invalid.");
}
long l = source.length * 8;
long k = 448 - (l + 1) % 512;
if (k < 0) {
k = k + 512;
}
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("k = " + k);
}
try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();) {
baos.write(source);
baos.write(FirstPadding);
long i = k - 7;
while (i > 0) {
baos.write(ZeroPadding);
i -= 8;
}
baos.write(long2bytes(l));
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("paded size = " + baos.size());
}
return baos.toByteArray();
}
}
private static byte[] long2bytes(long l) {
byte[] bytes = new byte[8];
for (int i = 0; i < 8; i++) {
bytes[i] = (byte) (l >>> ((7 - i) * 8));
}
return bytes;
}
public static String encodeSM3(String source) throws IOException {
byte[] b = encodeSM3(source.getBytes());
return byteToHexString(b);
}
public static byte[] encodeSM3(byte[] source) throws IOException {
byte[] m1 = padding(source);
int n = m1.length / (512 / 8);
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("n = " + n);
}
byte[] b;
byte[] vi = IV.clone();
byte[] vi1 = null;
for (int i = 0; i < n; i++) {
b = Arrays.copyOfRange(m1, i * 64, (i + 1) * 64);
vi1 = CF(vi, b);
vi = vi1;
}
return vi1;
}
private static byte[] CF(byte[] vi, byte[] bi) throws IOException {
int a, b, c, d, e, f, g, h;
a = toInteger(vi, 0);
b = toInteger(vi, 1);
c = toInteger(vi, 2);
d = toInteger(vi, 3);
e = toInteger(vi, 4);
f = toInteger(vi, 5);
g = toInteger(vi, 6);
h = toInteger(vi, 7);
int[] w = new int[68];
int[] w1 = new int[64];
for (int i = 0; i < 16; i++) {
w[i] = toInteger(bi, i);
}
for (int j = 16; j < 68; j++) {
w[j] = P1(w[j - 16] ^ w[j - 9] ^ Integer.rotateLeft(w[j - 3], 15)) ^ Integer.rotateLeft(w[j - 13], 7)
^ w[j - 6];
}
for (int j = 0; j < 64; j++) {
w1[j] = w[j] ^ w[j + 4];
}
int ss1, ss2, tt1, tt2;
for (int j = 0; j < 64; j++) {
ss1 = Integer.rotateLeft(Integer.rotateLeft(a, 12) + e + Integer.rotateLeft(T(j), j), 7);
ss2 = ss1 ^ Integer.rotateLeft(a, 12);
tt1 = FF(a, b, c, j) + d + ss2 + w1[j];
tt2 = GG(e, f, g, j) + h + ss1 + w[j];
d = c;
c = Integer.rotateLeft(b, 9);
b = a;
a = tt1;
h = g;
g = Integer.rotateLeft(f, 19);
f = e;
e = P0(tt2);
}
byte[] v = toByteArray(a, b, c, d, e, f, g, h);
for (int i = 0; i < v.length; i++) {
v[i] = (byte) (v[i] ^ vi[i]);
}
return v;
}
private static int toInteger(byte[] source, int index) {
StringBuilder valueStr = new StringBuilder("");
for (int i = 0; i < 4; i++) {
valueStr.append(chars[(byte) ((source[index * 4 + i] & 0xF0) >> 4)]);
valueStr.append(chars[(byte) (source[index * 4 + i] & 0x0F)]);
}
return Long.valueOf(valueStr.toString(), 16).intValue();
}
private static byte[] toByteArray(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h) throws IOException {
try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(32);) {
baos.write(toByteArray(a));
baos.write(toByteArray(b));
baos.write(toByteArray(c));
baos.write(toByteArray(d));
baos.write(toByteArray(e));
baos.write(toByteArray(f));
baos.write(toByteArray(g));
baos.write(toByteArray(h));
return baos.toByteArray();
}
}
private static byte[] toByteArray(int i) {
byte[] byteArray = new byte[4];
byteArray[0] = (byte) (i >>> 24);
byteArray[1] = (byte) ((i & 0xFFFFFF) >>> 16);
byteArray[2] = (byte) ((i & 0xFFFF) >>> 8);
byteArray[3] = (byte) (i & 0xFF);
return byteArray;
}
private static String byteToHexString(byte[] bytes)
{
StringBuilder resultHexString = new StringBuilder();
String tempStr;
for (byte b: bytes) {
//这里需要对b与0xff做位与运算，
//若b为负数，强制转换将高位位扩展，导致错误，
//故需要高位清零
tempStr = Integer.toHexString(b & 0xff);
//若转换后的十六进制数字只有一位，
//则在前补"0"
if (tempStr.length() == 1) {
resultHexString.append(0).append(tempStr);
} else {
resultHexString.append(tempStr);
}
}
return resultHexString.toString();
}
private Sm3Utils() {
}
}
加密代码
用户表（SysUser）,密码字段（password）,放盐的字段（salt）
byte[] mySalt = Sm3crypto.getSalt();
//将盐用base64转化为字符串存到数据库中
sysUser.setSalt(Base64.getEncoder().encodeToString(mySalt));
//用密码sm3加密后再加盐，形成新的密码
sysUser.setPassword(Hex.toHexString(Sm3crypto.pwdSaltedHashValue(mySalt, sysUser.getPassword())));
this.save(sysUser);
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