SM2 PrivateKey私钥签名 Java实现

1. 简介

在本文中，我将向你介绍如何使用Java实现SM2私钥签名。SM2是一种国密算法，它是中国政府推出的非对称加密算法，用于数字签名和密钥交换。SM2算法使用椭圆曲线密码学，具有高效性和安全性。

在开始之前，我们需要确保你已经了解了Java编程和加密算法的基本知识。如果你对这些方面还不熟悉，建议你先学习相关的基础知识。

2. 签名流程

实现SM2私钥签名的流程如下：

  1. 生成SM2密钥对：首先，我们需要生成一对SM2密钥对，包括公钥和私钥。
  2. 提取私钥：从生成的密钥对中提取私钥。
  3. 准备待签名数据：准备需要签名的数据。
  4. 计算消息摘要：使用SM3算法计算待签名数据的消息摘要。
  5. 使用私钥进行签名：使用私钥对消息摘要进行签名，生成签名值。
  6. 验证签名：使用公钥和签名值验证签名的有效性。

下面的表格展示了整个流程的步骤和对应的代码实现：

步骤 描述 代码实现
1. 生成密钥对 KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC", "BC");
keyPairGenerator.initialize(new ECGenParameterSpec("sm2p256v1"));
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
2. 提取私钥 PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
3. 准备待签名数据 byte[] data = "Hello, World!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
4. 计算消息摘要 MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SM3");
digest.update(data);
byte[] digestBytes = digest.digest();
5. 使用私钥进行签名 Signature signature = Signature.getInstance("SM3withSM2", "BC");
signature.initSign(privateKey);
signature.update(digestBytes);
byte[] signatureValue = signature.sign();
6. 验证签名 PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
Signature verifySignature = Signature.getInstance("SM3withSM2", "BC");
verifySignature.initVerify(publicKey);
verifySignature.update(digestBytes);
boolean isValid = verifySignature.verify(signatureValue);

3. 代码实现

3.1 生成密钥对

首先，我们需要使用KeyPairGenerator类生成SM2密钥对。以下代码展示了如何生成密钥对：

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC", "BC");
keyPairGenerator.initialize(new ECGenParameterSpec("sm2p256v1"));
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();

在这段代码中，我们使用KeyPairGenerator类的实例来生成密钥对。EC是表示椭圆曲线加密算法的标识符，BC表示使用Bouncy Castle作为提供者。然后，我们使用initialize方法来指定SM2的参数，其中sm2p256v1是SM2的曲线参数。最后，通过generateKeyPair方法生成密钥对。

3.2 提取私钥

从生成的密钥对中提取私钥的代码如下：

PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

使用getPrivate方法可以从密钥对中提取私钥。

3.3 准备待签名数据

在这个示例中，我们将使用字符串"Hello, World!"作为待签名数据。代码如下：

byte[] data = "Hello, World!".getBytes