关于密码学:密码技术国密SM2椭圆曲线公钥密码算法及Go语言应用

SM2 椭圆曲线公钥明码算法

SM2 算法和 RSA 算法都是公钥明码算法，SM2 算法是一种更先进平安的算法，SM2 是国家明码局与 2010 年 12 月 17 日公布的椭圆曲线公钥明码算法，在咱们国家商用明码体系中被用来替换 RSA 算法。

SM2 加解密

package main

import (
    "crypto/rand"
    "github.com/tjfoc/gmsm/sm2"
    "github.com/tjfoc/gmsm/x509"
    "os"
)

func GerenateSM2Key(){
    //1. 生成 sm2 密钥对
    privateKey, err := sm2.GenerateKey(rand.Reader)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //2. 通过 x509 将私钥反序列化并进行 pem 编码
    privateKeyToPem, err := x509.WritePrivateKeyToPem(privateKey, nil)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //3. 将私钥写入磁盘文件
    file, err := os.Create("sm2Private.pem")
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    _, err = file.Write(privateKeyToPem)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //4. 进行 SM2 公钥断言
    publicKey := privateKey.Public().(*sm2.PublicKey)
    //5. 将公钥通过 x509 序列化并进行 pem 编码
    publicKeyToPem, err := x509.WritePublicKeyToPem(publicKey)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //6. 将公钥写入磁盘文件
    file, err = os.Create("sm2Public.pem")
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    _, err = file.Write(publicKeyToPem)
    if err != nil {panic(err)
    }
}

// 加密
func EncryptSM2(plainText []byte, pubFileName string) []byte {
    //1. 关上公钥文件读取公钥
    file, err := os.Open(pubFileName)
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    fileInfo, err := file.Stat()
    if err != nil {panic(err)
    }
    buf := make([]byte, fileInfo.Size())
    _, err = file.Read(buf)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //2. 将 pem 格局公钥解码并反序列化
    publicKeyFromPem, err := x509.ReadPublicKeyFromPem(buf)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //3. 加密
    cipherText, err := publicKeyFromPem.EncryptAsn1(plainText, rand.Reader)
    if err != nil {panic(err)
    }
    return cipherText
}

// 解密
func DecryptSM2(cipherText []byte, priFileName string) []byte {
    //1. 关上私钥问价读取私钥
    file, err := os.Open(priFileName)
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    fileInfo, err := file.Stat()
    if err != nil {panic(err)
    }
    buf := make([]byte, fileInfo.Size())
    _, err = file.Read(buf)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //2. 将 pem 格局私钥文件解码并反序列话
    privateKeyFromPem, err := x509.ReadPrivateKeyFromPem(buf, nil)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //3. 解密
    planiText, err := privateKeyFromPem.DecryptAsn1(cipherText)
    if err != nil {panic(err)
    }
    return planiText
}

func main(){GerenateSM2Key()
    src := []byte("这是应用 SM2 椭圆曲线算法进行数据加解密测试")
    cipherText := EncryptSM2(src, "sm2Public.pem")
    plainText := DecryptSM2(cipherText, "sm2Private.pem")
    flag := bytes.Equal(plainText, src)
    fmt.Println("解密是否胜利：", flag)
}

SM2 签名验签

package main

import (
    "crypto/rand"
    "github.com/tjfoc/gmsm/sm2"
    "github.com/tjfoc/gmsm/x509"
    "os"
)

func GerenateSM2Key(){
    //1. 生成 sm2 密钥对
    privateKey, err := sm2.GenerateKey(rand.Reader)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //2. 通过 x509 将私钥反序列化并进行 pem 编码
    privateKeyToPem, err := x509.WritePrivateKeyToPem(privateKey, nil)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //3. 将私钥写入磁盘文件
    file, err := os.Create("sm2Private.pem")
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    _, err = file.Write(privateKeyToPem)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //4. 进行 SM2 公钥断言
    publicKey := privateKey.Public().(*sm2.PublicKey)
    //5. 将公钥通过 x509 序列化并进行 pem 编码
    publicKeyToPem, err := x509.WritePublicKeyToPem(publicKey)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //6. 将公钥写入磁盘文件
    file, err = os.Create("sm2Public.pem")
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    _, err = file.Write(publicKeyToPem)
    if err != nil {panic(err)
    }
}

// 签名
func SignSM2(plainText []byte, priFileName string) []byte {
    //1. 关上私钥问价读取私钥
    file, err := os.Open(priFileName)
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    fileInfo, err := file.Stat()
    if err != nil {panic(err)
    }
    buf := make([]byte, fileInfo.Size())
    _, err = file.Read(buf)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //2. 将 pem 格局私钥文件解码并反序列话
    privateKeyFromPem, err := x509.ReadPrivateKeyFromPem(buf, nil)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //3. 签名
    sign, err := privateKeyFromPem.Sign(rand.Reader, plainText, crypto.SHA256)
    if err != nil {panic(err)
    }
    return sign
}

// 验签
func VerifySM2(plainText, signed []byte, pubFileName string) bool {
    //1. 关上公钥文件读取公钥
    file, err := os.Open(pubFileName)
    if err != nil {panic(err)
    }
    defer file.Close()
    fileInfo, err := file.Stat()
    if err != nil {panic(err)
    }
    buf := make([]byte, fileInfo.Size())
    _, err = file.Read(buf)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //2. 将 pem 格局公钥解码并反序列化
    publicKeyFromPem, err := x509.ReadPublicKeyFromPem(buf)
    if err != nil {panic(err)
    }
    //3. 验签
    verify := publicKeyFromPem.Verify(plainText, signed)
    return verify
}

func main(){src := []byte("这是应用 SM2 椭圆曲线算法进行的签名验签测试")
    signSM2 := SignSM2(src, "sm2Private.pem")
    flag := VerifySM2(src, signSM2, "sm2Public.pem")
    fmt.Println("验签后果：", flag)
}