SM2

目录

• SM2 VS RSA
• 代码样例
  • Python
  • JavaScript

SM2 为椭圆曲线（ECC）公钥加密算法， 非对称加密，在我们国家商用密码体系中被用来替换 RSA 算法。

SM2 算法和 RSA 算法都是公钥加密算法，SM2 算法是一种更先进安全的算法。

目前支持SM2算法的产品已达1000余款，广泛应用于电子政务、移动办公、电子商务、移动支付、电子证书等基础设施、云服务等领域。

SM2推荐了一条256位的曲线作为标准曲线。

SM2 VS RSA

	SM2	RSA
安全性	256 位 SM2 强度已超过 RSA-2048	一般
算法结构	基本椭圆曲线（ECC）	基于特殊的可逆模幂运算
计算复杂度	完全指数级	亚指数级
存储空间（密钥长度）	192-256 bit	2048-4096 bit
秘钥生成速度	较 RSA 算法快百倍以上	慢
解密加密速度	较快	一般

代码样例

Python

注意，在 Python 里面并没有比较官方的库来实现国密算法。

在第三方库中可以使用如下：

• snowland-smx-python
• gmssl
• gmssl-python

其中 gmssl-python 是 gmssl 的改进版，gmssl-python 新增支持了 SM9 算法。

加密（encrypt）和解密（decrypt）

from gmssl import sm2

# 16 进制的公钥和私钥
private_key = '00B9AB0B828FF68872F21A837FC303668428DEA11DCD1B24429D0C99E24EED83D5'
public_key = 'B9C9A6E04E9C91F7BA880429273747D7EF5DDEB0BB2FF6317EB00BEF331A83081A6994B8993F3F5D6EADDDB81872266C87C018FB4162F5AF347B483E24620207'
sm2_crypt = sm2.CryptSM2(public_key=public_key, private_key=private_key)
 
# 待加密数据和加密后数据为 bytes 类型
data = b"this is the data to be encrypted"
enc_data = sm2_crypt.encrypt(data)
dec_data = sm2_crypt.decrypt(enc_data)
 
print('enc_data: ', enc_data.hex())
print('dec_data: ', dec_data)
 
# enc_data:  3cb96dd2e0b6c24df8e22a5da3951d061a6ee6ce99f46a446426feca83e501073288b1553ca8d91fad79054e26696a27c982492466dafb5ed06a573fb09947f2aed8dfae243b095ab88115c584bb6f0814efe2f338a00de42b244c99698e81c7913c1d82b7609557677a36681dd10b646229350ad0261b51ca5ed6030d660947
 
# dec_data:  b'this is the data to be encrypted'

SM2 签名（sign）和校验（verify）

from gmssl import sm2, func

# 16 进制的公钥和私钥
private_key = '00B9AB0B828FF68872F21A837FC303668428DEA11DCD1B24429D0C99E24EED83D5'
public_key = 'B9C9A6E04E9C91F7BA880429273747D7EF5DDEB0BB2FF6317EB00BEF331A83081A6994B8993F3F5D6EADDDB81872266C87C018FB4162F5AF347B483E24620207'
sm2_crypt = sm2.CryptSM2(public_key=public_key, private_key=private_key)
 
# 待签名数据为 bytes 类型
data = b"this is the data to be signed"
random_hex_str = func.random_hex(sm2_crypt.para_len)
 
#  16 进制
sign = sm2_crypt.sign(data, random_hex_str)
verify = sm2_crypt.verify(sign, data)
 
print('sign: ', sign)
print('verify: ', verify)
 
# sign:  45cfe5306b1a87cf5d0034ef6712babdd1d98547e75bcf89a17f3bcb617150a3f111ab05597601bab8c41e2b980754b74ebe9a169a59db37d549569910ae273a
 
# verify:  True

JavaScript

在 JavaScript 中已有比较成熟的实现库，这里推荐 sm-crypto，目前支持 SM2、SM3 和 SM4。

SM2 非对称加密的结果由 C1、C2、C3 三部分组成，其中 C1 是生成随机数的计算出的椭圆曲线点，C2 是密文数据，C3 是 SM3 的摘要值。
需要注意的是，最开始的国密标准的结果是按 C1C2C3 顺序的，新标准的是按 C1C3C2 顺序存放的，sm-crypto 支持设置 cipherMode，也就是 C1C2C3 的排列顺序。

SM2 加密（encrypt）和解密（decrypt）

const sm2 = require('sm-crypto').sm2
 
// 1 - C1C3C2，0 - C1C2C3，默认为1
const cipherMode = 1
 
// 获取密钥对
let keypair = sm2.generateKeyPairHex()
let publicKey = keypair.publicKey   // 公钥
let privateKey = keypair.privateKey // 私钥
 
let msgString = "this is the data to be encrypted"
let encryptData = sm2.doEncrypt(msgString, publicKey, cipherMode)    // 加密结果
let decryptData = sm2.doDecrypt(encryptData, privateKey, cipherMode) // 解密结果
 
console.log("encryptData: ", encryptData)
console.log("decryptData: ", decryptData)
 
// encryptData:  ddf261103fae06d0efe20ea0fe0d82bcc170e8efd8eeae24e9559b3835993f0ed2acb8ba6782fc21941ee74ca453d77664a5cb7dbb91517e6a3b0c27db7ce587ae7af54f8df48d7fa822b7062e2af66c112aa57de94d12ba28e5ba96bf4439d299b41da4a5282d054696adc64156d248049d1eb1d0af28d76b542fe8a95d427e
 
// decryptData:  this is the data to be encrypted

SM2 签名（sign）和校验（verify）

const sm2 = require('sm-crypto').sm2
 
// 获取密钥对
let keypair = sm2.generateKeyPairHex()
let publicKey = keypair.publicKey   // 公钥
let privateKey = keypair.privateKey // 私钥
 
// 纯签名 + 生成椭圆曲线点
let msgString = "this is the data to be signed"
let sigValueHex = sm2.doSignature(msgString, privateKey)                    // 签名
let verifyResult = sm2.doVerifySignature(msgString, sigValueHex, publicKey) // 验签结果
 
console.log("sigValueHex: ", sigValueHex)
console.log("verifyResult: ", verifyResult)
 
// sigValueHex:  924cbb9f2b5adb554ef77129ff1e3a00b2da42017ad3ec2f806d824a77646987ba8c8c4fb94576c38bc11ae69cc98ebbb40b5d47715171ec7dcea913dfc6ccc1
 
// verifyResult:  true