国密SM4算法加密解密实现以和和Spring Security集成实现

目录

简介

项目集成

引入依赖

测试

编写 PasswordEncoder

定义SM4PasswordEncoder

配置文件定义

properties类

注册为Bean

密码加密

简介

项目中要求密码加密算法使用国家的密码标准SM4.0，下面来介绍下。

SM4算法是我国发布的商用密码算法中的分组密码算法，是一种迭代分组密码算法，由加解密算法和密钥扩展算法组成。其分组长度和密钥长度均为128比特，加密算法和密钥扩展算法迭代轮数均为32轮。SM4加解密过程的算法相同但是轮密钥的使用顺序相反。SM4算法具有安全高效的功能特点，在设计和实现方面具有一定的优势。

项目集成

在项目中登录以及鉴权使用的是Spring Security，与框架的集成如下。

引入依赖

首先需要引入如下两个依赖

1.  
   <dependency>
2.  
   <groupId>cn.hutool</groupId>
3.  
   <artifactId>hutool-all</artifactId>
4.  
   <version>${hutool.version}</version>
5.  
   </dependency>
6.  
   <!-- 加密解密包 -->
7.  
   <dependency>
8.  
   <groupId>org.bouncycastle</groupId>
9.  
   <artifactId>bcprov-jdk15to18</artifactId>
10.  
    <version>${bcprov.version}</version>
11.  
    </dependency>

测试

工具类中可以使用如下方法自行测试加密效果

1.  
   public static void main(String[] args) {
2.  
   try {
3.  
    
4.  
   //自定义秘钥
5.  
   String key = "6gsx@654hs68456!";
6.  
   String password="123456";
7.  
   SymmetricCrypto crypto = SmUtil.sm4(key.getBytes());
8.  
   String s2 = crypto.encryptHex(password);
9.  
   String s3 = crypto.decryptStr(s2);
10.  
     
11.  
     
12.  
    System.out.println(s2);
13.  
    System.out.println(s3);
14.  
     
15.  
    //用工具类生成，此处使用随机秘钥，加解密需要使用同一个示例才可得到原始密码
16.  
    SM4 sm4 = SmUtil.sm4();
17.  
     
18.  
    } catch (Exception e) {
19.  
    throw new RuntimeException(e);
20.  
    }
21.  
    }

编写 PasswordEncoder

Spring Security默认支持的密码算法如下：

1.  
   public static PasswordEncoder createDelegatingPasswordEncoder() {
2.  
   String encodingId = "bcrypt";
3.  
   Map<String, PasswordEncoder> encoders = new HashMap<>();
4.  
   encoders.put(encodingId, new BCryptPasswordEncoder());
5.  
   encoders.put("ldap", new org.springframework.security.crypto.password.LdapShaPasswordEncoder());
6.  
   encoders.put("MD4", new org.springframework.security.crypto.password.Md4PasswordEncoder());
7.  
   encoders.put("MD5", new org.springframework.security.crypto.password.MessageDigestPasswordEncoder("MD5"));
8.  
   encoders.put("noop", org.springframework.security.crypto.password.NoOpPasswordEncoder.getInstance());
9.  
   encoders.put("pbkdf2", new Pbkdf2PasswordEncoder());
10.  
    encoders.put("scrypt", new SCryptPasswordEncoder());
11.  
    encoders.put("SHA-1", new org.springframework.security.crypto.password.MessageDigestPasswordEncoder("SHA-1"));
12.  
    encoders.put("SHA-256",
13.  
    new org.springframework.security.crypto.password.MessageDigestPasswordEncoder("SHA-256"));
14.  
    encoders.put("sha256", new org.springframework.security.crypto.password.StandardPasswordEncoder());
15.  
    encoders.put("argon2", new Argon2PasswordEncoder());
16.  
    return new DelegatingPasswordEncoder(encodingId, encoders);
17.  
    }

在我们集成登录时候，会将登录的密码与用户的密码作比较，因此我们需要自定义一个新的PasswordEncoder来替换掉默认的。

定义SM4PasswordEncoder

1.  
   public class SM4PasswordEncoder implements PasswordEncoder {
2.  
    
3.  
   private final SymmetricCrypto sm4;
4.  
    
5.  
   public SM4PasswordEncoder(String key) {
6.  
   SymmetricCrypto crypto = SmUtil.sm4(key.getBytes());
7.  
   this.sm4 = crypto;
8.  
   }
9.  
    
10.  
    @Override
11.  
    public String encode(CharSequence rawPassword) {
12.  
    return sm4.encryptHex(rawPassword.toString());
13.  
    }
14.  
     
15.  
    @Override
16.  
    public boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword) {
17.  
    return sm4.encryptHex(rawPassword.toString()).equals(encodedPassword);
18.  
    }
19.  
    }

matches方法即会在登录时调用此方法比较。

配置文件定义

因为我们需要自定义一个加密的秘钥，在实际项目中我们根据实际情况灵活配置，所以我们定义一个配置文件 application-sm4.yml

1.  
   te
2.  
   system:
3.  
   sm4-key: z^cnmuop2372a375

注意： key的秘钥位数需要是 16因为   128位/8 = 16

properties类

1.  
   @Data
2.  
   @Component
3.  
   @ConfigurationProperties(prefix = "te.system")
4.  
   public class SystemEnvProperties {
5.  
    
6.  
    
7.  
   @NotNull
8.  
   @ApiModelProperty(notes = "sm4加密秘钥-需要16byte")
9.  
   private String sm4Key;
10.  
     
11.  
     
12.  
    }

注册为Bean

1.  
   /**
2.  
   * 密码明文加密方式配置（使用国密SM4）
3.  
   * @return
4.  
   */
5.  
   @Bean
6.  
   public PasswordEncoder passwordEncoder(SystemEnvProperties envProperties) {
7.  
   return new SM4PasswordEncoder(envProperties.getSm4Key());
8.  
   }

密码加密

在创建用户及修改密码时候，调用加密方法

1.  
   @Autowired
2.  
   private PasswordEncoder passwordEncoder;
3.  
    
4.  
   userInfo.setPassword(passwordEncoder.encode(vo.getPassword()));

至此，集成完成

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