轻松搞定！一文掌握SM4加解密，揭秘国家密码算法

SM4加密算法：深入了解中国的国家密码算法

概述

SM4算法是一种强大的对称加密算法，是中国自主研发的国家密码算法。它广泛应用于政府、金融、军事等关键领域，以其高安全强度、快速运算速度和易于实现而著称。

SM4算法原理

SM4算法采用32位分组密码结构，其核心思想是将明文分成32位一组，并使用轮密钥对每组明文进行加密或解密。轮密钥根据加密密钥生成，加密密钥长度为128位。

SM4算法的加密过程包括以下步骤：

1. 将明文分成32位一组，表示为四个字节。
2. 将加密密钥分成四个字节，表示为四个字。
3. 明文和加密密钥进行异或运算。
4. 将加密结果作为输入，进行32轮加密变换。
5. 对加密结果进行异或运算，得到加密后的密文。

Java实现SM4加密和解密

我们可以使用第三方库来轻松实现SM4加密和解密，这里推荐使用Bouncy Castle库。

import org.bouncycastle.crypto.CipherParameters;
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM4Engine;
import org.bouncycastle.crypto.modes.CBCBlockCipher;
import org.bouncycastle.crypto.paddings.PaddedBlockCipher;
import org.bouncycastle.crypto.params.KeyParameter;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class SM4Util {

    private static final String CIPHER_ALGORITHM = "SM4/CBC/PKCS7Padding";

    public static String encrypt(String plaintext, String key) {
        try {
            byte[] plaintextBytes = plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
            byte[] keyBytes = key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

            CipherParameters cipherParameters = new KeyParameter(keyBytes);
            SM4Engine engine = new SM4Engine();
            CBCBlockCipher cipher = new CBCBlockCipher(engine);
            PaddedBlockCipher paddedCipher = new PaddedBlockCipher(cipher, new PadMode(PadMode.PKCS7));
            paddedCipher.init(true, cipherParameters);

            byte[] ciphertextBytes = new byte[paddedCipher.getOutputSize(plaintextInputBytes.length)];
            int length = paddedCipher.processBytes(plaintextInputBytes, 0, plaintextInputBytes.length, ciphertextBytes, 0);
            paddedCipher.doFinal(ciphertextBytes, length);

            StringBuilder ciphertext = new StringBuilder();
            for (byte b : ciphertextBytes) {
                ciphertext.append(String.format("%02X", b));
            }

            return ciphertext.toString();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static String decrypt(String ciphertext, String key) {
        try {
            byte[] ciphertextBytes = hexToBytes(ciphertext);
            byte[] keyBytes = key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

            CipherParameters cipherParameters = new KeyParameter(keyBytes);
            SM4Engine engine = new SM4Engine();
            CBCBlockCipher cipher = new CBCBlockCipher(engine);
            PaddedBlockCipher paddedCipher = new PaddedBlockCipher(cipher, new PadMode(PadMode.PKCS7));
            paddedCipher.init(false, cipherParameters);

            byte[] plaintextBytes = new byte[paddedCipher.getOutputSize(ciphertextBytes.length)];
            int length = paddedCipher.processBytes(ciphertextBytes, 0, ciphertextBytes.length, plaintextBytes, 0);
            paddedCipher.doFinal(plain】