实现Java与前端之间国密算法加解密与签名
问题
开发中发现，我们采用Java或者NodeJS的国密SM2加密、解密、签名单边操作等正常，但是通过Nodejs加密或者生成的签名在Java下就不能解密或者不能验签。整个百度都看了，还是没有搞定通过国密算法实现前端加密、签名Java解密验签。没错，看完下面就全部都将明白。
前端部分
- 安装国密操作依赖
npm install --save sm-crypto - 生成sm2公私钥
// 引入sm-crypto
const sm2 = require("sm-crypto").sm2;
// 生成密钥对
let keypair = sm2.generateKeyPairHex();
// 公钥
publicKey = keypair.publicKey;
// 私钥
privateKey = keypair.privateKey; - 签名
注意：由于要能java解密必须配置参数hash是true，true不是默认值。
// 参数介绍(明文，私钥，配置项)
// 由于要能java解密必须配置参数hash是true，true不是默认值。
sm2.doSignature("asdasd", privateKey, {
hash: true
})- 验签
注意：由于要能java解密必须配置参数hash是true，true不是默认值。
// 参数介绍(明文，签名值，公钥，配置项)
sm2.doVerifySignature("asdasd", "4c31b7d83e5ea9a77bb369be9eb28a418aa3f29b83c6df251abab9d38685a0f3e1f54fb667f6b0901915ea7c662ff7bc439b0f575359aa4a4dbc7e849ce40061", publicKey,
{
hash: true
})- 加密
const msgString = "20201325xjr"
// 加密
sm2.doEncrypt(msgString, publicKey)- 解密
// 解密
sm2.doDecrypt("c278ca67cb5def5b8bed5919d9ce4a8ea29f49d6145d0b6b8acffce81c64de2691d8cf1d888cec20eab11b90c4e3816751afb8e8e42d309decdd81e162085a4c2760ab85c6e938574c005140c4ff6eb57fec03336aef8e179ce41c2119a98809b5a04f40344fa1eadd03d3d6cb1c", privateKey)后端部分
- 引入maven依赖
org.bouncycastle
bcprov-jdk15on
1.70
cn.hutool
hutool-all
5.8.16
- 生成sm2公私钥
SM2 sm2 = SmUtil.sm2();
String privateKey = HexUtil.encodeHexStr(BCUtil.encodeECPrivateKey(sm2.getPrivateKey()));
String publicKey = HexUtil.encodeHexStr(((BCECPublicKey) sm2.getPublicKey()).getQ().getEncoded(false));
System.out.println(privateKey);
System.out.println(publicKey);- 签名
注意：前端采用C1C3C2模式，DSA编码，并且是16进制字符串，所有这些模式需要配置完成。
/**
* 签名
*
* @param privateKey 私钥
* @param msg 味精
* @return {@link String}
*/
public static String signature(String privateKey, String msg) {
return SmUtil.sm2(privateKey, null).usePlainEncoding().setMode(SM2Engine.Mode.C1C3C2).signHex(HexUtil.encodeHexStr(msg));
}- 验签
/**
* 验证签名
*
* @param publicKey 公钥
* @param signHex 十六进制符号
* @param msg 味精
* @return {@link Boolean}
*/
public static Boolean doVerifySignature(String publicKey, String signHex, String msg) {
return SmUtil.sm2(null, publicKey).setMode(SM2Engine.Mode.C1C3C2).usePlainEncoding().verify(msg.getBytes(), HexUtil.decodeHex(signHex));
}- 加密
注意：由于Java生成的代码多了04字符串，所以需要截取掉，不然前端没法解密
/**
* 加密
*
* @param publicKey 公钥
* @param data 明文
* @return 密文
*/
public static String encrypt(String publicKey, String data) {
return SmUtil.sm2(null, publicKey).encryptHex(data.getBytes(), KeyType.PublicKey)
// 加密后，密文前面会有04，需要去掉
.substring(2);
}- 解密
注意：由于前端解密部分少了04字符串，所以解密是否需要添加
/**
* 解密
*
* @param privateKey 私钥
* @param data 密文
* @return 明文
*/
public static String decrypt(String privateKey, String data) {
// 前端加密是没有04的，所以解析的时候要加04
data = "04" + data;
return SmUtil.sm2(privateKey, null).decryptStr(data, KeyType.PrivateKey);
}总结
跨语言间不能加解密和验证签名，主要问题还是Nodejs和JAVA在SM2算法实现上默认配置导致的问题。
- 前端
// npm install --save sm-crypto
const sm2 = require("sm-crypto").sm2;
// let keypair = sm2.generateKeyPairHex();
// publicKey = keypair.publicKey; // 公钥
// privateKey = keypair.privateKey; // 私钥
publicKey = '04164e5372cf8a44d091780ccacde2ed3b7b1199285d004261a2dc8f9ce893d79001f348cd8feaeeacb883c703bc9dca8f215ba6bd3a20b6169908d3a902e030ad'; // 公钥
privateKey = '7f054f0a7bd3b03199646d7195887ee48dda2ed9eb2b579f4acd13c9fd788872'; // 私钥
// 签名
const sign = sm2.doSignature("asdasd", privateKey, {
hash: true
})
console.log(sign)
// 验签
console.log(sm2.doVerifySignature("asdasd", "4c31b7d83e5ea9a77bb369be9eb28a418aa3f29b83c6df251abab9d38685a0f3e1f54fb667f6b0901915ea7c662ff7bc439b0f575359aa4a4dbc7e849ce40061", publicKey,
{
hash: true
}));
const msgString = "20201325xjr"
// 加密
console.log(sm2.doEncrypt(msgString, publicKey))
// 解密
console.log(sm2.doDecrypt("c278ca67cb5def5b8bed5919d9ce4a8ea29f49d6145d0b6b8acffce81c64de2691d8cf1d888cec20eab11b90c4e3816751afb8e8e42d309decdd81e162085a4c2760ab85c6e938574c005140c4ff6eb57fec03336aef8e179ce41c2119a98809b5a04f40344fa1eadd03d3d6cb1c", privateKey))- 后端
- 工具类
import cn.hutool.core.util.HexUtil;
import cn.hutool.crypto.SmUtil;
import cn.hutool.crypto.asymmetric.KeyType;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;
/**
* 加解密工具类
*
* @author yanliang
*/
public class Sm2Util {
/**
* 加密
*
* @param publicKey 公钥
* @param data 明文
* @return 密文
*/
public static String encrypt(String publicKey, String data) {
return SmUtil.sm2(null, publicKey).encryptHex(data.getBytes(), KeyType.PublicKey)
// 加密后，密文前面会有04，需要去掉
.substring(2);
}
/**
* 解密
*
* @param privateKey 私钥
* @param data 密文
* @return 明文
*/
public static String decrypt(String privateKey, String data) {
// 前端加密是没有04的，所以解析的时候要加04
data = "04" + data;
return SmUtil.sm2(privateKey, null).decryptStr(data, KeyType.PrivateKey);
}
/**
* 验证签名
*
* @param publicKey 公钥
* @param signHex 十六进制符号
* @param msg 味精
* @return {@link Boolean}
*/
public static Boolean doVerifySignature(String publicKey, String signHex, String msg) {
return SmUtil.sm2(null, publicKey).setMode(SM2Engine.Mode.C1C3C2).usePlainEncoding().verify(msg.getBytes(), HexUtil.decodeHex(signHex));
}
/**
* 签名
*
* @param privateKey 私钥
* @param msg 味精
* @return {@link String}
*/
public static String signature(String privateKey, String msg) {
return SmUtil.sm2(privateKey, null).usePlainEncoding().setMode(SM2Engine.Mode.C1C3C2).signHex(HexUtil.encodeHexStr(msg));
}
}- 测试类
public void test() {
//// 生成公私钥
//SM2 sm2 = SmUtil.sm2();
//String privateKey = HexUtil.encodeHexStr(BCUtil.encodeECPrivateKey(sm2.getPrivateKey()));
//String publicKey = HexUtil.encodeHexStr(((BCECPublicKey) sm2.getPublicKey()).getQ().getEncoded(false));
//System.out.println(privateKey);
//System.out.println(publicKey);
String publicKey = "04164e5372cf8a44d091780ccacde2ed3b7b1199285d004261a2dc8f9ce893d79001f348cd8feaeeacb883c703bc9dca8f215ba6bd3a20b6169908d3a902e030ad";
String privateKey = "7f054f0a7bd3b03199646d7195887ee48dda2ed9eb2b579f4acd13c9fd788872";
// 解密
String decrypt = Sm2Util.decrypt(privateKey, "9d15178ae86c5679735dfbd2e556a64e5bcbc3c7ff9117e95ff9c58b81f71219394dd306509a3e1063d9caf0276f4019c77ff66c4be4bcc9b7ef076431adb14254c67a842773819af812f1d4c4a03d4d091f401adcef97b21fa852d4117e067c496b7a84c2de330a97b1ad");
System.out.println(decrypt);
// 加密
String encryData = Sm2Util.encrypt(publicKey, "asdni你啊后");
System.out.println(encryData);
// 签名
String data = "asdasd";
String sign = Sm2Util.signature(privateKey, data);
System.out.println(sign);
// 验签
sign = "c0899f68fbeaa9569126ec64a9519d0771d2dc26dbb2d1f01d7c4a0ff5a49aa4089302c2604b4ed84c6f8a17ee8fa5efc75ce80e8d959097b79b4861cbbcfc37";
Boolean b = Sm2Util.doVerifySignature(publicKey, sign, data);
System.out.println(b);
}