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前言

由于在公司项目中需要用到国密SM2秘钥生成、签名、验签功能，找了网上很多的资料，发现其工具类都异常复杂，最终找到了Hutool工具包，但其官网的示例也不尽人意。于是，对Hutool提供的SM2类进行封装，封装成了自己使用的Sm2Util工具类，代码量在20行以内，尽可能做到简单易懂易用。

实现

1 引入hutool依赖

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.18</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.bouncycastle</groupId><artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId><version>1.70</version>
</dependency>

注意，这里的版本需使用5.5.9及以上版本，否则就会报以下错误

Exception in thread "main" cn.hutool.crypto.CryptoException: InvalidKeySpecException: encoded key spec not recognized: failed to construct sequence from byte[]: DER length more than 4 bytes: 76at cn.hutool.crypto.KeyUtil.generatePrivateKey(KeyUtil.java:287)at cn.hutool.crypto.KeyUtil.generatePrivateKey(KeyUtil.java:267)at cn.hutool.crypto.asymmetric.SM2.<init>(SM2.java:82)at cn.hutool.crypto.asymmetric.SM2.<init>(SM2.java:69)at xyz.lys.job.Sm2Util.sign(Sm2Util.java:54)at xyz.lys.job.Sm2UtilTest.main(Sm2UtilTest.java:26)

原因：在5.5.9修复了该问题，https://gitee.com/dromara/hutool/blob/v5-master/CHANGELOG_5.0-5.7.md

2. Sm2Util工具类

import cn.hutool.core.util.HexUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.crypto.asymmetric.KeyType;
import cn.hutool.crypto.asymmetric.SM2;
import org.bouncycastle.jce.interfaces.ECPrivateKey;
import org.bouncycastle.jce.interfaces.ECPublicKey;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** SM2秘钥生成、签名、验签工具类* @author 只有影子*/
public class Sm2Util {/*** 公钥常量*/public static final String KEY_PUBLIC_KEY = "publicKey";/*** 私钥返回值常量*/public static final String KEY_PRIVATE_KEY = "privateKey";/*** 生成SM2公私钥** @return*/public static Map<String, String> generateSm2Key() {SM2 sm2 = new SM2();ECPublicKey publicKey = (ECPublicKey) sm2.getPublicKey();ECPrivateKey privateKey = (ECPrivateKey) sm2.getPrivateKey();// 获取公钥byte[] publicKeyBytes = publicKey.getQ().getEncoded(false);String publicKeyHex = HexUtil.encodeHexStr(publicKeyBytes);// 获取64位私钥String privateKeyHex = privateKey.getD().toString(16);// BigInteger转成16进制时，不一定长度为64，如果私钥长度小于64，则在前方补0StringBuilder privateKey64 = new StringBuilder(privateKeyHex);while (privateKey64.length() < 64) {privateKey64.insert(0, "0");}Map<String, String> result = new HashMap<>();result.put(KEY_PUBLIC_KEY, publicKeyHex);result.put(KEY_PRIVATE_KEY, privateKey64.toString());return result;}/*** SM2私钥签名** @param privateKey 私钥* @param content    待签名内容* @return 签名值*/public static String sign(String privateKey, String content) {SM2 sm2 = new SM2(privateKey, null);return sm2.signHex(HexUtil.encodeHexStr(content));}/*** SM2公钥验签** @param publicKey 公钥* @param content   原始内容* @param sign      签名* @return 验签结果*/public static boolean verify(String publicKey, String content, String sign) {SM2 sm2 = new SM2(null, publicKey);return sm2.verifyHex(HexUtil.encodeHexStr(content), sign);}/*** SM2公钥加密** @param content   原文* @param publicKey SM2公钥* @return*/public static String encryptBase64(String content, String publicKey) {SM2 sm2 = new SM2(null, publicKey);return sm2.encryptBase64(content, KeyType.PublicKey);}/*** SM2私钥解密** @param encryptStr SM2加密字符串* @param privateKey SM2私钥* @return*/public static String decryptBase64(String encryptStr, String privateKey) {SM2 sm2 = new SM2(privateKey, null);return StrUtil.utf8Str(sm2.decrypt(encryptStr, KeyType.PrivateKey));}
}

测试

签名验签测试

/*** SM2工具类对应测试类*/
public class Sm2UtilTest {public static void main(String[] args) {// 生成SM2秘钥Map<String, String> smKeyMap = Sm2Util.generateSm2Key();String publicKey = smKeyMap.get(Sm2Util.KEY_PUBLIC_KEY);String privateKey = smKeyMap.get(Sm2Util.KEY_PRIVATE_KEY);System.out.println("公钥：" + publicKey);System.out.println("私钥：" + privateKey);String testStr = "hello";// 使用私钥SM2签名String sign = Sm2Util.sign(privateKey, testStr);System.out.println("签名值：" + sign);// 私钥公钥验签成功例子boolean verify = Sm2Util.verify(publicKey, testStr, sign);System.out.println("正确的验签结果：" + verify);// 私钥公钥验签失败例子System.out.println("内容改变，验签结果：" + Sm2Util.verify(publicKey, "error", sign));System.out.println("公钥错误，验签结果：" + Sm2Util.verify(Sm2Util.generateSm2Key().get(Sm2Util.KEY_PUBLIC_KEY), testStr, sign));String errorSign = "3046022100e39b3937056d9652c10d3aa8a850b8b4075ec7c0adea60af26e4865121d400ad022100d41295331c29e14bd5e70f7325a3d9ac1716662cc766db710323dac873d62ab0";System.out.println("错误签名，验签结果：" + Sm2Util.verify(publicKey, testStr, errorSign));}
}

执行结果：

公钥：048421649b6acdd22bc5075ef937dd35bb165b1db32eb4bd2fc666f07808819c88ac7dbeaeeb367bfe53601db55372bc16bf284dbf12f6b5f0df111023df88a4b0
私钥：24382886faa9bf81d88e498179ac4edb7dac174b41bb41903841daecae4d996d
签名值：304502201477495f51208c1df241c5e4b702f571bf2d963b921d284f073262936236948f022100b7192a75aea143903ee909283158e7e9ee76030010beea56c3626c508699b885
正确的验签结果：true
内容改变，验签结果：false
公钥错误，验签结果：false
错误签名，验签结果：false

加密解密测试

  public static void main(String[] args) {String privateKey = "24382886faa9bf81d88e498179ac4edb7dac174b41bb41903841daecae4d996d";String publicKey = "048421649b6acdd22bc5075ef937dd35bb165b1db32eb4bd2fc666f07808819c88ac7dbeaeeb367bfe53601db55372bc16bf284dbf12f6b5f0df111023df88a4b0";String str = "hello SM2";String encrypt = Sm2Util.encryptBase64(str, publicKey);System.out.println("加密后结果：" + encrypt);String decrypt = Sm2Util.decryptBase64(encrypt, privateKey);System.out.println("解密后结果：" + decrypt);Assert.assertEquals(str, decrypt);}

运行结果

加密后结果：BKskZerb8k3COagR4kvUU9Lys/NUn57P4OzdBnve9p91LV+CpCjG1kG3Txo0lfo0r4oSB4b+Vvh56+lE/99l8I9zpPG99N+Fjf57GYnoTn1XtePn0oDE3GvhMen5RY7/Z/6FOoNWQAigaQ==
解密后结果：hello SM2

说明

公私钥说明

私钥的长度为64位

公钥的长度为130位，其中前两位为标识为，后面的128位为椭圆曲线上的x坐标和y坐标。
公钥前缀为“04”时，表示未压缩公钥。

其中，可以通过私钥算出对应的公钥，所以私钥一定要保护好！！！

例如，可以通过以下网址进行计算，计算出的公钥需在前面补“04”

通过SM2私钥计算SM2公钥网址

加密

SM2由于非对称加密算法涉及复杂的数学运算，如椭圆曲线上的点群运算，因此其加密/解密速度通常低于对称加密算法。
如果涉及大量数据加解密推荐使用SM4加解密。

相关文章：【国密SM4】基于Hutool的SM4秘钥生成、加密解密

参考文章：
hutool官方文档