goJava-国密sm2签名验签

近期 go 项目对接第三方 Java 服务, 第三方要求使用国密 sm3/sm2 算法进行数据签名验签, 特记录 go 端开发注意事项

1 关于密钥对

密钥生成可以使用 openssl 库,openssl 版本至少是 1.1.1, 终端运行 openssl version 检查版本, 之前版本不支持 sm2/sm3, openssl 官网 https://www.openssl.org/source/

检查椭圆曲线是否包含 sm2, 如下所示是支持 sm2 的。

    $ openssl ecparam -list_curves | grep SM2

  SM2       : SM2 curve over a 256 bit prime field

密钥生成流程, 存在第四步的原因是 go 使用的库需要读取 pkcs#8 格式私钥 pem 文件：

1 生成 sm2 私钥: openssl ecparam -genkey -name SM2 -out sm2PriKey.pem

2 sm2 私钥导出公钥: openssl ec -in sm2PriKey.pem -pubout -out sm2PubKey.pem

3 查看私钥: openssl ec -in sm2PriKey.pem -text

4 私钥 pkcs#1 转 pkcs#8: openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in sm2PriKey.pem -outform pem -nocrypt -out sm2PriKeyPkcs8.pem

2 go 签名验签代码

1 读取公钥 pem 文件, 将公钥 X / Y 的 bytes 拼接 base64 编码, 函数示例:

func DealPubKey() {
    // 公钥 X / Y 的 bytes 拼接后 base64 编码
    PubKeyPath := "/home/xx/sm2PubKey.pem"
    pubKey, e := sm2.ReadPublicKeyFromPem(PubKeyPath, nil)

    if e != nil {log.Println("pubKeyPem read failed, error:", e)
    }

    var buf bytes.Buffer
    buf.Write(pubKey.X.Bytes())
    buf.Write(pubKey.Y.Bytes())

    XY := base64.StdEncoding.EncodeToString(buf.Bytes())
    log.Println("pubKey XY base64--->", XY)
}

2 sm2 签名验签使用的包 ”github.com/tjfoc/gmsm/sm2″, go mod 自动安装不会安装最新版本, go.mod 不要添加此包,

github 最新版本是是 V1.2, 切换到项目目录, 终端运行 go get github.com/tjfoc/gmsm@master安装最新版本后会自动添加到 go.mod

3 “github.com/tjfoc/gmsm/sm2″ 使用签名函数为 sm2.Sm2Sign, 此函数会将输入的[]bytes 类型数据 sm3 摘要运算后进行 sm2 签名, 对应验签函数 sm2.Sm2Verify

4 函数 sm2.Sign 默认是使用 sha-512 进行摘要运算, 与服务端 Java 签名验签失败.

代码示例:

package main

import (
    "bytes"
    "encoding/base64"
    "fmt"
    "github.com/tjfoc/gmsm/sm2"
    "log"
    "math/big"
    "os"
)
var (default_uid = []byte{0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38}
)

func Sign(body string) (string, error) {cwd, _ := os.Getwd()
    PriKeyPath := cwd + string(os.PathSeparator) + "sm2PriKeyPkcs8.pem"

    priKey, e := sm2.ReadPrivateKeyFromPem(PriKeyPath, nil)
    if e != nil {log.Println("priKeyPem read failed, error:", e)
        return "", e
    }

    r, s, err := sm2.Sm2Sign(priKey, []byte(body), default_uid)
    if err != nil {log.Println("priKey sign error:", err)
        return "", err
    }

    //Buffer 是一个实现了读写方法的可变大小的字节缓冲
    var buffer bytes.Buffer
    buffer.Write(r.Bytes())
    buffer.Write(s.Bytes())

    signature := base64.StdEncoding.EncodeToString(buffer.Bytes())
    log.Println("priKey signature base64:", signature)
    return signature, nil
}

func Verify(body, signature string) {cwd, _ := os.Getwd()
    PubKeyPath := cwd + string(os.PathSeparator) + "sm2PubKey.pem"

    pubKey, e := sm2.ReadPublicKeyFromPem(PubKeyPath, nil)

    if e != nil {log.Println("pubKeyPem read failed, error:", e)
    }

    d64, err := base64.StdEncoding.DecodeString(signature)
    if err != nil {log.Println("base64 decode error:", err)
    }

    l := len(d64)
    br := d64[:l/2]
    bs := d64[l/2:]

    var ri, si big.Int
    r := ri.SetBytes(br)
    s := si.SetBytes(bs)
    v := sm2.Sm2Verify(pubKey, []byte(body), default_uid, r, s)
    log.Printf("pubKey verified: %v\n", v)
}

func main() {body := `{"name":"mike","gender":"male"}`
    signature, _ := Sign(body)
    Verify(body, signature)
}