Java实现常用加密算法 —— SM3

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汇总：Java实现常用加密算法汇总（建议收藏）

第一章：Java实现常用加密算法 —— MD5

第二章：Java实现常用加密算法 —— SHA256

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文章目录

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前言

       在商用密码体系中，SM3主要用于数字签名及验证、消息认证码生成及验证、随机数生成等，其算法公开。据国家密码管理局表示，其安全性及效率与SHA-256相当。本篇主要介绍SM3算法在Java（JDK1.8）中如何实现，借助Java标准库或第三方库，非原始实现，较为基础。

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一、SM3是什么？

       SM3算法是一种密码散列函数标准，‌由国家密码管理局发布，‌其安全性和SHA-256相当。‌ 这种算法主要用于商用密码应用中的数字签名和验证、‌消息认证码生成和验证、‌随机数生成等。‌SM3算法的执行过程包括消息填充、‌消息分组、‌消息扩展、‌迭代压缩和输出结果。‌它是一种不需要密钥的Hash算法，‌加密过程后无法还原为明文，‌即不可逆。‌SM3算法的执行过程涉及将输入的消息分成512位的分组，‌并对每个分组进行填充、‌分组、‌扩展、‌迭代压缩等操作，‌最后输出256位的摘要值。‌此外，‌SM3算法使用8个字寄存器来存储每一轮迭代压缩的过程数据及结果，‌这8个寄存器的初始值在算法开始执行前被定义。‌

SM3算法的用途广泛，‌包括但不限于生成消息以及文件的数字签名，‌以保证信息的完整性和不可否认性。‌这种算法的特性使其适用于需要高安全性的应用场景，‌如数字签名和验证，‌以确保信息在传输或存储过程中的完整性和真实性。

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二、实现方式

Java标准库并不包含SM3算法，一般借助BC库自行实现，也可以使用hutool（正式项目中不推荐）。

1、自行实现

1）导入Maven依赖，代码如下（示例）：

<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
    <version>1.70</version>
</dependency>

2）代码如下（示例）：

import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;


public class EncryptUtils {
    static {
        // 添加安全提供者（SM2，SM3，SM4等加密算法，CBC、CFB等加密模式，PKCS7Padding等填充方式，不在Java标准库中，由BouncyCastleProvider实现）
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    }

    /**
     * SM3，国家商用密码（Shang Mi3）也称国密3，是中华人民共和国政府采用的一种密码散列函数标准，由国家密码管理局于2010年12月17日发布。
     * <p>
     * 输入：待加密的字符串
     * 输出：256位（16字节）或64个16进制字符（常用）
     * 应用：密码管理、数字签名、文件完整性校验
     * 安全性：★★☆☆☆
     *
     * @param plainString 明文
     * @return cipherString 密文
     */
    public static String sm3(String plainString) {
        String cipherString = null;
        try {
            // 创建SM3Digest对象
            SM3Digest sm3Digest = new SM3Digest();
            // 初始化SM3计算
            sm3Digest.update(plainString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), 0, plainString.length());
            // 创建输出缓冲区
            byte[] cipherBytes = new byte[sm3Digest.getDigestSize()];
            // 计算SM3摘要
            sm3Digest.doFinal(cipherBytes, 0);
            // 输出16进制字符串
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : cipherBytes) {
                sb.append(String.format("%02x", b));
            }
            cipherString = sb.toString();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return cipherString;
    }
}

2、hutool开源组件

1）导入依赖，代码如下（示例）：

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.12</version>
</dependency>

2）代码如下（示例）：

import cn.hutool.crypto.SmUtil;


public class EncryptUtils {
    static {
        // 添加安全提供者（SM2，SM3，SM4等加密算法，CBC、CFB等加密模式，PKCS7Padding等填充方式，不在Java标准库中，由BouncyCastleProvider实现）
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    }

    /**
     * SM3，国家商用密码（Shang Mi3）也称国密3，是中华人民共和国政府采用的一种密码散列函数标准，由国家密码管理局于2010年12月17日发布。
     * <p>
     * 输入：待加密的字符串
     * 输出：256位（16字节）或64个16进制字符（常用）
     * 应用：密码管理、数字签名、文件完整性校验
     * 安全性：★★☆☆☆
     *
     * @param plainString 明文
     * @return cipherString 密文
     */
    public static String sm3(String plainString) {
        return SmUtil.sm3(plainString);
    }
}

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三、测试

我这里随机找了一个在线SM3加密的某网站做对比，如下：

代码如下（示例）：

public class EncryptUtils {
    ...
 
    public static void main(String[] args) {
        String plainString = "hello world, hello java!";
        String sm3 = sm3(plainString);
        System.out.println("加密前: " + plainString);
        System.out.println("加密后: " + sm3);
    }
}

代码运行截图：

某网站截图：

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了SM3加密算法在Java中的实现方式，各个加密算法的对比及总结请见本文系列文章汇总篇，水平有限，难免出错，仅供参考，不喜勿喷，感谢！更多内容请百度和ChatGPT！

文章来源:https://blog.csdn.net/m0_46713218/article/details/141112064
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