1. 程式人生 > >SM2 SM3 SM4加密java實現

SM2 SM3 SM4加密java實現

【摘要】

本文主要講解“國密加密演算法”SM系列的Java實現方法,不涉及具體的演算法剖析,在網路上找到的java實現方法比較少,切在跨語言加密解密上會存在一些問題,所以整理此文志之。

原始碼下載地址http://download.csdn.net/detail/ererfei/9474502 需要C#實現SM系列演算法原始碼的可以評論留郵箱地址,看到後傳送
1.SM2 & SM3

由於SM2演算法中需要使用SM3摘要演算法,所以把他們放在一起

專案目錄結構如下:


首先要下載一個jar包——bcprov-jdk.jar,可以到maven庫中下載最新版http://central.maven.org/maven2/org/bouncycastle/並將該jar包引入專案的classpath。實現程式碼如下(每個工具類都有Main可以執行測試):

a.      SM2主類

【SM2.java】

    package com.mlq.sm;
     
    import java.math.BigInteger;
    import java.security.SecureRandom;
     
    import org.bouncycastle.crypto.generators.ECKeyPairGenerator;
    import org.bouncycastle.crypto.params.ECDomainParameters;
    import org.bouncycastle.crypto.params.ECKeyGenerationParameters;
    import org.bouncycastle.math.ec.ECCurve;
    import org.bouncycastle.math.ec.ECFieldElement;
    import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
    import org.bouncycastle.math.ec.ECFieldElement.Fp;
     
    public class SM2
    {
        //測試引數
    //    public static final String[] ecc_param = {
    //        "8542D69E4C044F18E8B92435BF6FF7DE457283915C45517D722EDB8B08F1DFC3",
    //        "787968B4FA32C3FD2417842E73BBFEFF2F3C848B6831D7E0EC65228B3937E498",
    //        "63E4C6D3B23B0C849CF84241484BFE48F61D59A5B16BA06E6E12D1DA27C5249A",
    //        "8542D69E4C044F18E8B92435BF6FF7DD297720630485628D5AE74EE7C32E79B7",
    //        "421DEBD61B62EAB6746434EBC3CC315E32220B3BADD50BDC4C4E6C147FEDD43D",
    //        "0680512BCBB42C07D47349D2153B70C4E5D7FDFCBFA36EA1A85841B9E46E09A2"
    //    };
        
        //正式引數
        public static String[] ecc_param = {
            "FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFF",
            "FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFC",
            "28E9FA9E9D9F5E344D5A9E4BCF6509A7F39789F515AB8F92DDBCBD414D940E93",
            "FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF7203DF6B21C6052B53BBF40939D54123",
            "32C4AE2C1F1981195F9904466A39C9948FE30BBFF2660BE1715A4589334C74C7",
            "BC3736A2F4F6779C59BDCEE36B692153D0A9877CC62A474002DF32E52139F0A0"
        };
     
        public static SM2 Instance()
        {
            return new SM2();
        }
     
        public final BigInteger ecc_p;
        public final BigInteger ecc_a;
        public final BigInteger ecc_b;
        public final BigInteger ecc_n;
        public final BigInteger ecc_gx;
        public final BigInteger ecc_gy;
        public final ECCurve ecc_curve;
        public final ECPoint ecc_point_g;
        public final ECDomainParameters ecc_bc_spec;
        public final ECKeyPairGenerator ecc_key_pair_generator;
        public final ECFieldElement ecc_gx_fieldelement;
        public final ECFieldElement ecc_gy_fieldelement;
     
        public SM2()
        {
            this.ecc_p = new BigInteger(ecc_param[0], 16);
            this.ecc_a = new BigInteger(ecc_param[1], 16);
            this.ecc_b = new BigInteger(ecc_param[2], 16);
            this.ecc_n = new BigInteger(ecc_param[3], 16);
            this.ecc_gx = new BigInteger(ecc_param[4], 16);
            this.ecc_gy = new BigInteger(ecc_param[5], 16);
     
            this.ecc_gx_fieldelement = new Fp(this.ecc_p, this.ecc_gx);
            this.ecc_gy_fieldelement = new Fp(this.ecc_p, this.ecc_gy);
     
            this.ecc_curve = new ECCurve.Fp(this.ecc_p, this.ecc_a, this.ecc_b);
            this.ecc_point_g = new ECPoint.Fp(this.ecc_curve, this.ecc_gx_fieldelement, this.ecc_gy_fieldelement);
     
            this.ecc_bc_spec = new ECDomainParameters(this.ecc_curve, this.ecc_point_g, this.ecc_n);
     
            ECKeyGenerationParameters ecc_ecgenparam;
            ecc_ecgenparam = new ECKeyGenerationParameters(this.ecc_bc_spec, new SecureRandom());
     
            this.ecc_key_pair_generator = new ECKeyPairGenerator();
            this.ecc_key_pair_generator.init(ecc_ecgenparam);
        }
    }


b.      SM2工具類

【SM2Utils.java】

    package com.mlq.sm;
     
    import java.io.IOException;
    import java.math.BigInteger;
    import org.bouncycastle.crypto.AsymmetricCipherKeyPair;
    import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
    import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
    import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
     
    public class SM2Utils
    {
        //生成隨機祕鑰對
        public static void generateKeyPair(){
            SM2 sm2 = SM2.Instance();
            AsymmetricCipherKeyPair key = sm2.ecc_key_pair_generator.generateKeyPair();
            ECPrivateKeyParameters ecpriv = (ECPrivateKeyParameters) key.getPrivate();
            ECPublicKeyParameters ecpub = (ECPublicKeyParameters) key.getPublic();
            BigInteger privateKey = ecpriv.getD();
            ECPoint publicKey = ecpub.getQ();
            
            System.out.println("公鑰: " + Util.byteToHex(publicKey.getEncoded()));
            System.out.println("私鑰: " + Util.byteToHex(privateKey.toByteArray()));
        }
        
        //資料加密
        public static String encrypt(byte[] publicKey, byte[] data) throws IOException
        {
            if (publicKey == null || publicKey.length == 0)
            {
                return null;
            }
            
            if (data == null || data.length == 0)
            {
                return null;
            }
            
            byte[] source = new byte[data.length];
            System.arraycopy(data, 0, source, 0, data.length);
            
            Cipher cipher = new Cipher();
            SM2 sm2 = SM2.Instance();
            ECPoint userKey = sm2.ecc_curve.decodePoint(publicKey);
            
            ECPoint c1 = cipher.Init_enc(sm2, userKey);
            cipher.Encrypt(source);
            byte[] c3 = new byte[32];
            cipher.Dofinal(c3);
            
    //        System.out.println("C1 " + Util.byteToHex(c1.getEncoded()));
    //        System.out.println("C2 " + Util.byteToHex(source));
    //        System.out.println("C3 " + Util.byteToHex(c3));
            //C1 C2 C3拼裝成加密字串
            return Util.byteToHex(c1.getEncoded()) + Util.byteToHex(source) + Util.byteToHex(c3);
            
        }
        
        //資料解密
        public static byte[] decrypt(byte[] privateKey, byte[] encryptedData) throws IOException
        {
            if (privateKey == null || privateKey.length == 0)
            {
                return null;
            }
            
            if (encryptedData == null || encryptedData.length == 0)
            {
                return null;
            }
            //加密位元組陣列轉換為十六進位制的字串 長度變為encryptedData.length * 2
            String data = Util.byteToHex(encryptedData);
            /***分解加密字串
             * (C1 = C1標誌位2位 + C1實體部分128位 = 130)
             * (C3 = C3實體部分64位  = 64)
             * (C2 = encryptedData.length * 2 - C1長度  - C2長度)
             */
            byte[] c1Bytes = Util.hexToByte(data.substring(0,130));
            int c2Len = encryptedData.length - 97;
            byte[] c2 = Util.hexToByte(data.substring(130,130 + 2 * c2Len));
            byte[] c3 = Util.hexToByte(data.substring(130 + 2 * c2Len,194 + 2 * c2Len));
            
            SM2 sm2 = SM2.Instance();
            BigInteger userD = new BigInteger(1, privateKey);
            
            //通過C1實體位元組來生成ECPoint
            ECPoint c1 = sm2.ecc_curve.decodePoint(c1Bytes);
            Cipher cipher = new Cipher();
            cipher.Init_dec(userD, c1);
            cipher.Decrypt(c2);
            cipher.Dofinal(c3);
            
            //返回解密結果
            return c2;
        }
        
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            //生成金鑰對
            generateKeyPair();
            
            String plainText = "ererfeiisgod";
            byte[] sourceData = plainText.getBytes();
            
            //下面的祕鑰可以使用generateKeyPair()生成的祕鑰內容
            // 國密規範正式私鑰
            String prik = "3690655E33D5EA3D9A4AE1A1ADD766FDEA045CDEAA43A9206FB8C430CEFE0D94";
            // 國密規範正式公鑰
            String pubk = "04F6E0C3345AE42B51E06BF50B98834988D54EBC7460FE135A48171BC0629EAE205EEDE253A530608178A98F1E19BB737302813BA39ED3FA3C51639D7A20C7391A";
            
            System.out.println("加密: ");
            String cipherText = SM2Utils.encrypt(Util.hexToByte(pubk), sourceData);
            System.out.println(cipherText);
            System.out.println("解密: ");
            plainText = new String(SM2Utils.decrypt(Util.hexToByte(prik), Util.hexToByte(cipherText)));
            System.out.println(plainText);
            
        }
    }


c.      SM3主類

【SM3.java】

    package com.mlq.sm;
     
    public class SM3
    {
        public static final byte[] iv = { 0x73, (byte) 0x80, 0x16, 0x6f, 0x49,
            0x14, (byte) 0xb2, (byte) 0xb9, 0x17, 0x24, 0x42, (byte) 0xd7,
            (byte) 0xda, (byte) 0x8a, 0x06, 0x00, (byte) 0xa9, 0x6f, 0x30,
            (byte) 0xbc, (byte) 0x16, 0x31, 0x38, (byte) 0xaa, (byte) 0xe3,
            (byte) 0x8d, (byte) 0xee, 0x4d, (byte) 0xb0, (byte) 0xfb, 0x0e,
            0x4e };
        
        public static int[] Tj = new int[64];
        
        static
        {
            for (int i = 0; i < 16; i++)
            {
                Tj[i] = 0x79cc4519;
            }
        
            for (int i = 16; i < 64; i++)
            {
                Tj[i] = 0x7a879d8a;
            }
        }
     
        public static byte[] CF(byte[] V, byte[] B)
        {
            int[] v, b;
            v = convert(V);
            b = convert(B);
            return convert(CF(v, b));
        }
     
        private static int[] convert(byte[] arr)
        {
            int[] out = new int[arr.length / 4];
            byte[] tmp = new byte[4];
            for (int i = 0; i < arr.length; i += 4)
            {
                System.arraycopy(arr, i, tmp, 0, 4);
                out[i / 4] = bigEndianByteToInt(tmp);
            }
            return out;
        }
     
        private static byte[] convert(int[] arr)
        {
            byte[] out = new byte[arr.length * 4];
            byte[] tmp = null;
            for (int i = 0; i < arr.length; i++)
            {
                tmp = bigEndianIntToByte(arr[i]);
                System.arraycopy(tmp, 0, out, i * 4, 4);
            }
            return out;
        }
     
        public static int[] CF(int[] V, int[] B)
        {
            int a, b, c, d, e, f, g, h;
            int ss1, ss2, tt1, tt2;
            a = V[0];
            b = V[1];
            c = V[2];
            d = V[3];
            e = V[4];
            f = V[5];
            g = V[6];
            h = V[7];
            
            int[][] arr = expand(B);
            int[] w = arr[0];
            int[] w1 = arr[1];
            
            for (int j = 0; j < 64; j++)
            {
                ss1 = (bitCycleLeft(a, 12) + e + bitCycleLeft(Tj[j], j));
                ss1 = bitCycleLeft(ss1, 7);
                ss2 = ss1 ^ bitCycleLeft(a, 12);
                tt1 = FFj(a, b, c, j) + d + ss2 + w1[j];
                tt2 = GGj(e, f, g, j) + h + ss1 + w[j];
                d = c;
                c = bitCycleLeft(b, 9);
                b = a;
                a = tt1;
                h = g;
                g = bitCycleLeft(f, 19);
                f = e;
                e = P0(tt2);
     
                /*System.out.print(j+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(a)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(b)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(c)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(d)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(e)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(f)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(g)+" ");
                System.out.print(Integer.toHexString(h)+" ");
                System.out.println("");*/
            }
    //        System.out.println("");
     
            int[] out = new int[8];
            out[0] = a ^ V[0];
            out[1] = b ^ V[1];
            out[2] = c ^ V[2];
            out[3] = d ^ V[3];
            out[4] = e ^ V[4];
            out[5] = f ^ V[5];
            out[6] = g ^ V[6];
            out[7] = h ^ V[7];
     
            return out;
        }
     
        private static int[][] expand(int[] B)
        {
            int W[] = new int[68];
            int W1[] = new int[64];
            for (int i = 0; i < B.length; i++)
            {
                W[i] = B[i];
            }
     
            for (int i = 16; i < 68; i++)
            {
                W[i] = P1(W[i - 16] ^ W[i - 9] ^ bitCycleLeft(W[i - 3], 15))
                        ^ bitCycleLeft(W[i - 13], 7) ^ W[i - 6];
            }
     
            for (int i = 0; i < 64; i++)
            {
                W1[i] = W[i] ^ W[i + 4];
            }
     
            int arr[][] = new int[][] { W, W1 };
            return arr;
        }
     
        private static byte[] bigEndianIntToByte(int num)
        {
            return back(Util.intToBytes(num));
        }
     
        private static int bigEndianByteToInt(byte[] bytes)
        {
            return Util.byteToInt(back(bytes));
        }
     
        private static int FFj(int X, int Y, int Z, int j)
        {
            if (j >= 0 && j <= 15)
            {
                return FF1j(X, Y, Z);
            }
            else
            {
                return FF2j(X, Y, Z);
            }
        }
     
        private static int GGj(int X, int Y, int Z, int j)
        {
            if (j >= 0 && j <= 15)
            {
                return GG1j(X, Y, Z);
            }
            else
            {
                return GG2j(X, Y, Z);
            }
        }
     
        // 邏輯位運算函式
        private static int FF1j(int X, int Y, int Z)
        {
            int tmp = X ^ Y ^ Z;
            return tmp;
        }
     
        private static int FF2j(int X, int Y, int Z)
        {
            int tmp = ((X & Y) | (X & Z) | (Y & Z));
            return tmp;
        }
     
        private static int GG1j(int X, int Y, int Z)
        {
            int tmp = X ^ Y ^ Z;
            return tmp;
        }
     
        private static int GG2j(int X, int Y, int Z)
        {
            int tmp = (X & Y) | (~X & Z);
            return tmp;
        }
     
        private static int P0(int X)
        {
            int y = rotateLeft(X, 9);
            y = bitCycleLeft(X, 9);
            int z = rotateLeft(X, 17);
            z = bitCycleLeft(X, 17);
            int t = X ^ y ^ z;
            return t;
        }
     
        private static int P1(int X)
        {
            int t = X ^ bitCycleLeft(X, 15) ^ bitCycleLeft(X, 23);
            return t;
        }
     
        /**
         * 對最後一個分組位元組資料padding
         *
         * @param in
         * @param bLen
         *            分組個數
         * @return
         */
        public static byte[] padding(byte[] in, int bLen)
        {
            int k = 448 - (8 * in.length + 1) % 512;
            if (k < 0)
            {
                k = 960 - (8 * in.length + 1) % 512;
            }
            k += 1;
            byte[] padd = new byte[k / 8];
            padd[0] = (byte) 0x80;
            long n = in.length * 8 + bLen * 512;
            byte[] out = new byte[in.length + k / 8 + 64 / 8];
            int pos = 0;
            System.arraycopy(in, 0, out, 0, in.length);
            pos += in.length;
            System.arraycopy(padd, 0, out, pos, padd.length);
            pos += padd.length;
            byte[] tmp = back(Util.longToBytes(n));
            System.arraycopy(tmp, 0, out, pos, tmp.length);
            return out;
        }
     
        /**
         * 位元組陣列逆序
         *
         * @param in
         * @return
         */
        private static byte[] back(byte[] in)
        {
            byte[] out = new byte[in.length];
            for (int i = 0; i < out.length; i++)
            {
                out[i] = in[out.length - i - 1];
            }
     
            return out;
        }
     
        public static int rotateLeft(int x, int n)
        {
            return (x << n) | (x >> (32 - n));
        }
     
        private static int bitCycleLeft(int n, int bitLen)
        {
            bitLen %= 32;
            byte[] tmp = bigEndianIntToByte(n);
            int byteLen = bitLen / 8;
            int len = bitLen % 8;
            if (byteLen > 0)
            {
                tmp = byteCycleLeft(tmp, byteLen);
            }
     
            if (len > 0)
            {
                tmp = bitSmall8CycleLeft(tmp, len);
            }
     
            return bigEndianByteToInt(tmp);
        }
     
        private static byte[] bitSmall8CycleLeft(byte[] in, int len)
        {
            byte[] tmp = new byte[in.length];
            int t1, t2, t3;
            for (int i = 0; i < tmp.length; i++)
            {
                t1 = (byte) ((in[i] & 0x000000ff) << len);
                t2 = (byte) ((in[(i + 1) % tmp.length] & 0x000000ff) >> (8 - len));
                t3 = (byte) (t1 | t2);
                tmp[i] = (byte) t3;
            }
     
            return tmp;
        }
     
        private static byte[] byteCycleLeft(byte[] in, int byteLen)
        {
            byte[] tmp = new byte[in.length];
            System.arraycopy(in, byteLen, tmp, 0, in.length - byteLen);
            System.arraycopy(in, 0, tmp, in.length - byteLen, byteLen);
            return tmp;
        }
    }


d.      SM3工具類

【SM3Digest.java】

    package com.mlq.sm;
     
    import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;
     
    public class SM3Digest
    {
        /** SM3值的長度 */
        private static final int BYTE_LENGTH = 32;
        
        /** SM3分組長度 */
        private static final int BLOCK_LENGTH = 64;
        
        /** 緩衝區長度 */
        private static final int BUFFER_LENGTH = BLOCK_LENGTH * 1;
        
        /** 緩衝區 */
        private byte[] xBuf = new byte[BUFFER_LENGTH];
        
        /** 緩衝區偏移量 */
        private int xBufOff;
        
        /** 初始向量 */
        private byte[] V = SM3.iv.clone();
        
        private int cntBlock = 0;
     
        public SM3Digest() {
        }
     
        public SM3Digest(SM3Digest t)
        {
            System.arraycopy(t.xBuf, 0, this.xBuf, 0, t.xBuf.length);
            this.xBufOff = t.xBufOff;
            System.arraycopy(t.V, 0, this.V, 0, t.V.length);
        }
        
        /**
         * SM3結果輸出
         *
         * @param out 儲存SM3結構的緩衝區
         * @param outOff 緩衝區偏移量
         * @return
         */
        public int doFinal(byte[] out, int outOff)
        {
            byte[] tmp = doFinal();
            System.arraycopy(tmp, 0, out, 0, tmp.length);
            return BYTE_LENGTH;
        }
     
        public void reset()
        {
            xBufOff = 0;
            cntBlock = 0;
            V = SM3.iv.clone();
        }
     
        /**
         * 明文輸入
         *
         * @param in
         *            明文輸入緩衝區
         * @param inOff
         *            緩衝區偏移量
         * @param len
         *            明文長度
         */
        public void update(byte[] in, int inOff, int len)
        {
            int partLen = BUFFER_LENGTH - xBufOff;
            int inputLen = len;
            int dPos = inOff;
            if (partLen < inputLen)
            {
                System.arraycopy(in, dPos, xBuf, xBufOff, partLen);
                inputLen -= partLen;
                dPos += partLen;
                doUpdate();
                while (inputLen > BUFFER_LENGTH)
                {
                    System.arraycopy(in, dPos, xBuf, 0, BUFFER_LENGTH);
                    inputLen -= BUFFER_LENGTH;
                    dPos += BUFFER_LENGTH;
                    doUpdate();
                }
            }
     
            System.arraycopy(in, dPos, xBuf, xBufOff, inputLen);
            xBufOff += inputLen;
        }
     
        private void doUpdate()
        {
            byte[] B = new byte[BLOCK_LENGTH];
            for (int i = 0; i < BUFFER_LENGTH; i += BLOCK_LENGTH)
            {
                System.arraycopy(xBuf, i, B, 0, B.length);
                doHash(B);
            }
            xBufOff = 0;
        }
     
        private void doHash(byte[] B)
        {
            byte[] tmp = SM3.CF(V, B);
            System.arraycopy(tmp, 0, V, 0, V.length);
            cntBlock++;
        }
     
        private byte[] doFinal()
        {
            byte[] B = new byte[BLOCK_LENGTH];
            byte[] buffer = new byte[xBufOff];
            System.arraycopy(xBuf, 0, buffer, 0, buffer.length);
            byte[] tmp = SM3.padding(buffer, cntBlock);
            for (int i = 0; i < tmp.length; i += BLOCK_LENGTH)
            {
                System.arraycopy(tmp, i, B, 0, B.length);
                doHash(B);
            }
            return V;
        }
     
        public void update(byte in)
        {
            byte[] buffer = new byte[] { in };
            update(buffer, 0, 1);
        }
        
        public int getDigestSize()
        {
            return BYTE_LENGTH;
        }
        
        public static void main(String[] args)
        {
            byte[] md = new byte[32];
            byte[] msg1 = "ererfeiisgod".getBytes();
            SM3Digest sm3 = new SM3Digest();
            sm3.update(msg1, 0, msg1.length);
            sm3.doFinal(md, 0);
            String s = new String(Hex.encode(md));
            System.out.println(s.toUpperCase());
        }
    }


e.      工具類

【Util.java】

    package com.mlq.sm;
     
    import java.math.BigInteger;
     
    public class Util
    {
        /**
         * 整形轉換成網路傳輸的位元組流(位元組陣列)型資料
         *
         * @param num 一個整型資料
         * @return 4個位元組的自己陣列
         */
        public static byte[] intToBytes(int num)
        {
            byte[] bytes = new byte[4];
            bytes[0] = (byte) (0xff & (num >> 0));
            bytes[1] = (byte) (0xff & (num >> 8));
            bytes[2] = (byte) (0xff & (num >> 16));
            bytes[3] = (byte) (0xff & (num >> 24));
            return bytes;
        }
     
        /**
         * 四個位元組的位元組資料轉換成一個整形資料
         *
         * @param bytes 4個位元組的位元組陣列
         * @return 一個整型資料
         */
        public static int byteToInt(byte[] bytes)
        {
            int num = 0;
            int temp;
            temp = (0x000000ff & (bytes[0])) << 0;
            num = num | temp;
            temp = (0x000000ff & (bytes[1])) << 8;
            num = num | temp;
            temp = (0x000000ff & (bytes[2])) << 16;
            num = num | temp;
            temp = (0x000000ff & (bytes[3])) << 24;
            num = num | temp;
            return num;
        }
     
        /**
         * 長整形轉換成網路傳輸的位元組流(位元組陣列)型資料
         *
         * @param num 一個長整型資料
         * @return 4個位元組的自己陣列
         */
        public static byte[] longToBytes(long num)
        {
            byte[] bytes = new byte[8];
            for (int i = 0; i < 8; i++)
            {
                bytes[i] = (byte) (0xff & (num >> (i * 8)));
            }
     
            return bytes;
        }
     
        /**
         * 大數字轉換位元組流(位元組陣列)型資料
         *
         * @param n
         * @return
         */
        public static byte[] byteConvert32Bytes(BigInteger n)
        {
            byte tmpd[] = (byte[])null;
            if(n == null)
            {
                return null;
            }
            
            if(n.toByteArray().length == 33)
            {
                tmpd = new byte[32];
                System.arraycopy(n.toByteArray(), 1, tmpd, 0, 32);
            }
            else if(n.toByteArray().length == 32)
            {
                tmpd = n.toByteArray();
            }
            else
            {
                tmpd = new byte[32];
                for(int i = 0; i < 32 - n.toByteArray().length; i++)
                {
                    tmpd[i] = 0;
                }
                System.arraycopy(n.toByteArray(), 0, tmpd, 32 - n.toByteArray().length, n.toByteArray().length);
            }
            return tmpd;
        }
        
        /**
         * 換位元組流(位元組陣列)型資料轉大數字
         *
         * @param b
         * @return
         */
        public static BigInteger byteConvertInteger(byte[] b)
        {
            if (b[0] < 0)
            {
                byte[] temp = new byte[b.length + 1];
                temp[0] = 0;
                System.arraycopy(b, 0, temp, 1, b.length);
                return new BigInteger(temp);
            }
            return new BigInteger(b);
        }
        
        /**
         * 根據位元組陣列獲得值(十六進位制數字)
         *
         * @param bytes
         * @return
         */
        public static String getHexString(byte[] bytes)
        {
            return getHexString(bytes, true);
        }
        
        /**
         * 根據位元組陣列獲得值(十六進位制數字)
         *
         * @param bytes
         * @param upperCase
         * @return
         */
        public static String getHexString(byte[] bytes, boolean upperCase)
        {
            String ret = "";
            for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            {
                ret += Integer.toString((bytes[i] & 0xff) + 0x100, 16).substring(1);
            }
            return upperCase ? ret.toUpperCase() : ret;
        }
        
        /**
         * 列印十六進位制字串
         *
         * @param bytes
         */
        public static void printHexString(byte[] bytes)
        {
            for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
            {
                String hex = Integer.toHexString(bytes[i] & 0xFF);
                if (hex.length() == 1)
                {
                    hex = '0' + hex;
                }
                System.out.print("0x" + hex.toUpperCase() + ",");
            }
            System.out.println("");
        }
        
        /**
         * Convert hex string to byte[]
         *
         * @param hexString
         *            the hex string
         * @return byte[]
         */
        public static byte[] hexStringToBytes(String hexString)
        {
            if (hexString == null || hexString.equals(""))
            {
                return null;
            }
            
            hexString = hexString.toUpperCase();
            int length = hexString.length() / 2;
            char[] hexChars = hexString.toCharArray();
            byte[] d = new byte[length];
            for (int i = 0; i < length; i++)
            {
                int pos = i * 2;
                d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
            }
            return d;
        }
        
        /**
         * Convert char to byte
         *
         * @param c
         *            char
         * @return byte
         */
        public static byte charToByte(char c)
        {
            return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
        }
        
        /**
         * 用於建立十六進位制字元的輸出的小寫字元陣列
         */
        private static final char[] DIGITS_LOWER = {'0', '1', '2', '3', '4', '5',
                '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
     
        /**
         * 用於建立十六進位制字元的輸出的大寫字元陣列
         */
        private static final char[] DIGITS_UPPER = {'0', '1', '2', '3', '4', '5',
                '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
     
        /**
         * 將位元組陣列轉換為十六進位制字元陣列
         *
         * @param data byte[]
         * @return 十六進位制char[]
         */
        public static char[] encodeHex(byte[] data) {
            return encodeHex(data, true);
        }
     
        /**
         * 將位元組陣列轉換為十六進位制字元陣列
         *
         * @param data        byte[]
         * @param toLowerCase <code>true</code> 傳換成小寫格式 , <code>false</code> 傳換成大寫格式
         * @return 十六進位制char[]
         */
        public static char[] encodeHex(byte[] data, boolean toLowerCase) {
            return encodeHex(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
        }
     
        /**
         * 將位元組陣列轉換為十六進位制字元陣列
         *
         * @param data     byte[]
         * @param toDigits 用於控制輸出的char[]
         * @return 十六進位制char[]
         */
        protected static char[] encodeHex(byte[] data, char[] toDigits) {
            int l = data.length;
            char[] out = new char[l << 1];
            // two characters form the hex value.
            for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
                out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
                out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
            }
            return out;
        }
     
        /**
         * 將位元組陣列轉換為十六進位制字串
         *
         * @param data byte[]
         * @return 十六進位制String
         */
        public static String encodeHexString(byte[] data) {
            return encodeHexString(data, true);
        }
     
        /**
         * 將位元組陣列轉換為十六進位制字串
         *
         * @param data        byte[]
         * @param toLowerCase <code>true</code> 傳換成小寫格式 , <code>false</code> 傳換成大寫格式
         * @return 十六進位制String
         */
        public static String encodeHexString(byte[] data, boolean toLowerCase) {
            return encodeHexString(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
        }
     
        /**
         * 將位元組陣列轉換為十六進位制字串
         *
         * @param data     byte[]
         * @param toDigits 用於控制輸出的char[]
         * @return 十六進位制String
         */
        protected static String encodeHexString(byte[] data, char[] toDigits) {
            return new String(encodeHex(data, toDigits));
        }
     
        /**
         * 將十六進位制字元陣列轉換為位元組陣列
         *
         * @param data 十六進位制char[]
         * @return byte[]
         * @throws RuntimeException 如果源十六進位制字元陣列是一個奇怪的長度,將丟擲執行時異常
         */
        public static byte[] decodeHex(char[] data) {
            int len = data.length;
     
            if ((len & 0x01) != 0) {
                throw new RuntimeException("Odd number of characters.");
            }
     
            byte[] out = new byte[len >> 1];
     
            // two characters form the hex value.
            for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {
                int f = toDigit(data[j], j) << 4;
                j++;
                f = f | toDigit(data[j], j);
                j++;
                out[i] = (byte) (f & 0xFF);
            }
     
            return out;
        }
     
        /**
         * 將十六進位制字元轉換成一個整數
         *
         * @param ch    十六進位制char
         * @param index 十六進位制字元在字元陣列中的位置
         * @return 一個整數
         * @throws RuntimeException 當ch不是一個合法的十六進位制字元時,丟擲執行時異常
         */
        protected static int toDigit(char ch, int index) {
            int digit = Character.digit(ch, 16);
            if (digit == -1) {
                throw new RuntimeException("Illegal hexadecimal character " + ch
                        + " at index " + index);
            }
            return digit;
        }
     
        /**
         * 數字字串轉ASCII碼字串
         *
         * @param String
         *            字串
         * @return ASCII字串
         */
        public static String StringToAsciiString(String content) {
            String result = "";
            int max = content.length();
            for (int i = 0; i < max; i++) {
                char c = content.charAt(i);
                String b = Integer.toHexString(c);
                result = result + b;
            }
            return result;
        }
        
        /**
         * 十六進位制轉字串
         *
         * @param hexString
         *            十六進位制字串
         * @param encodeType
         *            編碼型別4:Unicode,2:普通編碼
         * @return 字串
         */
        public static String hexStringToString(String hexString, int encodeType) {
            String result = "";
            int max = hexString.length() / encodeType;
            for (int i = 0; i < max; i++) {
                char c = (char) hexStringToAlgorism(hexString
                        .substring(i * encodeType, (i + 1) * encodeType));
                result += c;
            }
            return result;
        }
        
        /**
         * 十六進位制字串裝十進位制
         *
         * @param hex
         *            十六進位制字串
         * @return 十進位制數值
         */
        public static int hexStringToAlgorism(String hex) {
            hex = hex.toUpperCase();
            int max = hex.length();
            int result = 0;
            for (int i = max; i > 0; i--) {
                char c = hex.charAt(i - 1);
                int algorism = 0;
                if (c >= '0' && c <= '9') {
                    algorism = c - '0';
                } else {
                    algorism = c - 55;
                }
                result += Math.pow(16, max - i) * algorism;
            }
            return result;
        }
        
        /**
         * 十六轉二進位制
         *
         * @param hex
         *            十六進位制字串
         * @return 二進位制字串
         */
        public static String hexStringToBinary(String hex) {
            hex = hex.toUpperCase();
            String result = "";
            int max = hex.length();
            for (int i = 0; i < max; i++) {
                char c = hex.charAt(i);
                switch (c) {
                case '0':
                    result += "0000";
                    break;
                case '1':
                    result += "0001";
                    break;
                case '2':
                    result += "0010";
                    break;
                case '3':
                    result += "0011";
                    break;
                case '4':
                    result += "0100";
                    break;
                case '5':
                    result += "0101";
                    break;
                case '6':
                    result += "0110";
                    break;
                case '7':
                    result += "0111";
                    break;
                case '8':
                    result += "1000";
                    break;
                case '9':
                    result += "1001";
                    break;
                case 'A':
                    result += "1010";
                    break;
                case 'B':
                    result += "1011";
                    break;
                case 'C':
                    result += "1100";
                    break;
                case 'D':
                    result += "1101";
                    break;
                case 'E':
                    result += "1110";
                    break;
                case 'F':
                    result += "1111";
                    break;
                }
            }
            return result;
        }
        
        /**
         * ASCII碼字串轉數字字串
         *
         * @param String
         *            ASCII字串
         * @return 字串
         */
        public static String AsciiStringToString(String content) {
            String result = "";
            int length = content.length() / 2;
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                String c = content.substring(i * 2, i * 2 + 2);
                int a = hexStringToAlgorism(c);
                char b = (char) a;
                String d = String.valueOf(b);
                result += d;
            }
            return result;
        }
        
        /**
         * 將十進位制轉換為指定長度的十六進位制字串
         *
         * @param algorism
         *            int 十進位制數字
         * @param maxLength
         *            int 轉換後的十六進位制字串長度
         * @return String 轉換後的十六進位制字串
         */
        public static String algorismToHexString(int algorism, int maxLength) {
            String result = "";
            result = Integer.toHexString(algorism);
     
            if (result.length() % 2 == 1) {
                result = "0" + result;
            }
            return patchHexString(result.toUpperCase(), maxLength);
        }
        
        /**
         * 位元組陣列轉為普通字串(ASCII對應的字元)
         *
         * @param bytearray
         *            byte[]
         * @return String
         */
        public static String byteToString(byte[] bytearray) {
            String result = "";
            char temp;
     
            int length = bytearray.length;
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                temp = (char) bytearray[i];
                result += temp;
            }
            return result;
        }
        
        /**
         * 二進位制字串轉十進位制
         *
         * @param binary
         *            二進位制字串
         * @return 十進位制數值
         */
        public static int binaryToAlgorism(String binary) {
            int max = binary.length();
            int result = 0;
            for (int i = max; i > 0; i--) {
                char c = binary.charAt(i - 1);
                int algorism = c - '0';
                result += Math.pow(2, max - i) * algorism;
            }
            return result;
        }
     
        /**
         * 十進位制轉換為十六進位制字串
         *
         * @param algorism
         *            int 十進位制的數字
         * @return String 對應的十六進位制字串
         */
        public static String algorismToHEXString(int algorism) {
            String result = "";
            result = Integer.toHexString(algorism);
     
            if (result.length() % 2 == 1) {
                result = "0" + result;
     
            }
            result = result.toUpperCase();
     
            return result;
        }
        
        /**
         * HEX字串前補0,主要用於長度位數不足。
         *
         * @param str
         *            String 需要補充長度的十六進位制字串
         * @param maxLength
         *            int 補充後十六進位制字串的長度
         * @return 補充結果
         */
        static public String patchHexString(String str, int maxLength) {
            String temp = "";
            for (int i = 0; i < maxLength - str.length(); i++) {
                temp = "0" + temp;
            }
            str = (temp + str).substring(0, maxLength);
            return str;
        }
        
        /**
         * 將一個字串轉換為int
         *
         * @param s
         *            String 要轉換的字串
         * @param defaultInt
         *            int 如果出現異常,預設返回的數字
         * @param radix
         *            int 要轉換的字串是什麼進位制的,如16 8 10.
         * @return int 轉換後的數字
         */
        public static int parseToInt(String s, int defaultInt, int radix) {
            int i = 0;
            try {
                i = Integer.parseInt(s, radix);
            } catch (NumberFormatException ex) {
                i = defaultInt;
            }
            return i;
        }
        
        /**
         * 將一個十進位制形式的數字字串轉換為int
         *
         * @param s
         *            String 要轉換的字串
         * @param defaultInt
         *            int 如果出現異常,預設返回的數字
         * @return int 轉換後的數字
         */
        public static int parseToInt(String s, int defaultInt) {
            int i = 0;
            try {
                i = Integer.parseInt(s);
            } catch (NumberFormatException ex) {
                i = defaultInt;
            }
            return i;
        }
        
        /**
         * 十六進位制串轉化為byte陣列
         *
         * @return the array of byte
         */
        public static byte[] hexToByte(String hex)
                throws IllegalArgumentException {
            if (hex.length() % 2 != 0) {
                throw new IllegalArgumentException();
            }
            char[] arr = hex.toCharArray();
            byte[] b = new byte[hex.length() / 2];
            for (int i = 0, j = 0, l = hex.length(); i < l; i++, j++) {
                String swap = "" + arr[i++] + arr[i];
                int byteint = Integer.parseInt(swap, 16) & 0xFF;
                b[j] = new Integer(byteint).byteValue();
            }
            return b;
        }
        
        /**
         * 位元組陣列轉換為十六進位制字串
         *
         * @param b
         *            byte[] 需要轉換的位元組陣列
         * @return String 十六進位制字串
         */
        public static String byteToHex(byte b[]) {
            if (b == null) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        "Argument b ( byte array ) is null! ");
            }
            String hs = "";
            String stmp = "";
            for (int n = 0; n < b.length; n++) {
                stmp = Integer.toHexString(b[n] & 0xff);
                if (stmp.length() == 1) {
                    hs = hs + "0" + stmp;
                } else {
                    hs = hs + stmp;
                }
            }
            return hs.toUpperCase();
        }
        
        public static byte[] subByte(byte[] input, int startIndex, int length) {
            byte[] bt = new byte[length];
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                bt[i] = input[i + startIndex];
            }
            return bt;
        }
    }

f.     Chiper類

    package com.mlq.sm;
     
    import java.math.BigInteger;
    import org.bouncycastle.crypto.AsymmetricCipherKeyPair;
    import org.bouncycastle.crypto.params.ECPrivateKeyParameters;
    import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
    import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
     
    public class Cipher
    {
        private int ct;
        private ECPoint p2;
        private SM3Digest sm3keybase;
        private SM3Digest sm3c3;
        private byte key[];
        private byte keyOff;
     
        public Cipher()
        {
            this.ct = 1;
            this.key = new byte[32];
            this.keyOff = 0;
        }
     
        private void Reset()
        {
            this.sm3keybase = new SM3Digest();
            this.sm3c3 = new SM3Digest();
            
            byte p[] = Util.byteConvert32Bytes(p2.getX().toBigInteger());
            this.sm3keybase.update(p, 0, p.length);
            this.sm3c3.update(p, 0, p.length);
            
            p = Util.byteConvert32Bytes(p2.getY().toBigInteger());
            this.sm3keybase.update(p, 0, p.length);
            this.ct = 1;
            NextKey();
        }
     
        private void NextKey()
        {
            SM3Digest sm3keycur = new SM3Digest(this.sm3keybase);
            sm3keycur.update((byte) (ct >> 24 & 0xff));
            sm3keycur.update((byte) (ct >> 16 & 0xff));
            sm3keycur.update((byte) (ct >> 8 & 0xff));
            sm3keycur.update((byte) (ct & 0xff));
            sm3keycur.doFinal(key, 0);
            this.keyOff = 0;
            this.ct++;
        }
     
        public ECPoint Init_enc(SM2 sm2, ECPoint userKey)
        {
            AsymmetricCipherKeyPair key = sm2.ecc_key_pair_generator.generateKeyPair();
            ECPrivateKeyParameters ecpriv = (ECPrivateKeyParameters) key.getPrivate();
            ECPublicKeyParameters ecpub = (ECPublicKeyParameters) key.getPublic();
            BigInteger k = ecpriv.getD();
            ECPoint c1 = ecpub.getQ();
            this.p2 = userKey.multiply(k);
            Reset();
            return c1;
        }
     
        public void Encrypt(byte data[])
        {
            this.sm3c3.update(data, 0, data.length);
            for (int i = 0; i < data.length; i++)
            {
                if (keyOff == key.length)
                {
                    NextKey();
                }
                data[i] ^= key[keyOff++];
            }
        }
     
        public void Init_dec(BigInteger userD, ECPoint c1)
        {
            this.p2 = c1.multiply(userD);
            Reset();
        }
     
        public void Decrypt(byte data[])
        {
            for (int i = 0; i < data.length; i++)
            {
                if (keyOff == key.length)
                {
                    NextKey();
                }
                data[i] ^= key[keyOff++];
            }
     
            this.sm3c3.update(data, 0, data.length);
        }
     
        public void Dofinal(byte c3[])
        {
            byte p[] = Util.byteConvert32Bytes(p2.getY().toBigInteger());
            this.sm3c3.update(p, 0, p.length);
            this.sm3c3.doFinal(c3, 0);