一、程序逻辑
加密-上传
- 浏览器发起A用户的上传请求
- 服务端生成会话密钥Ks，用A用户的公钥Ka进行SM2加密为密钥Ks’，发给浏览器
- 浏览器收到加密后的会话 密钥Ks’，用A用户的私钥Ka’进行SM2解密得到会话密钥Ks
- 浏览器使用会话密钥Ks，对上传文件进行SM4加密得到密文M’，发给服务端
- 服务端保存密文M’以及会话密钥Ks
二、技术实现
2.1 密钥传输部分（步骤1-3）
-
SM2证书解析
首先测试浏览器端加密狗ocx插件，可以使用ocx获取证书。
加密狗ocx测试页
经厂家确认，证书格式为X.509。将证书直接写在服务端代码内，尝试解析证书并获取公钥Ka。代码如下：
// 证书
String cert64 = "MIIBvzCCAWa…F2yvFQ==";
// base64解码
byte[] certBytes = Base64.getDecoder().decode(cert64);
InputStream inStream = new ByteArrayInputStream(certBytes);
CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
// x509解析
X509Certificate cert = (X509Certificate)cf.generateCertificate(inStream);
// 打印证书到期时间
System.out.println(cert.getNotAfter());
运行后报错：
Caused by: java.io.IOException: Unknown named curve: 1.2.156.10197.1.301
at sun.security.ec.ECParameters.engineInit(ECParameters.java:143)
at java.security.AlgorithmParameters.init(AlgorithmParameters.java:293)
at sun.security.x509.AlgorithmId.decodeParams(AlgorithmId.java:132)
at sun.security.x509.AlgorithmId.<init>(AlgorithmId.java:114)
at sun.security.x509.AlgorithmId.parse(AlgorithmId.java:372)
at sun.security.x509.X509Key.parse(X509Key.java:168)
at sun.security.x509.CertificateX509Key.<init>(CertificateX509Key.java:75)
at sun.security.x509.X509CertInfo.parse(X509CertInfo.java:667)
at sun.security.x509.X509CertInfo.<init>(X509CertInfo.java:167)
上网搜索得知：国密证书使用了自有的椭圆曲线，所以无法使用JDK自带的java.security解析证书（http://www.jonllen.com/jonllen/work/162.aspx）。经过调研，需要引入BouncyCastle，BC库支持国密算法。参考这篇文章（https://blog.csdn.net/jinhill/article/details/9996117）修改代码，在pom.xml增加BC库依赖：
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.bouncycastle/bcprov-jdk15on -->
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.61</version>
</dependency>
修改测试代码为：
// 引入BC库
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
// 使用BC解析X.509证书
CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509", "BC");
经测试，可以正常读取证书内容。
- SM2公钥加密
参考（https://blog.csdn.net/pridas/article/details/86118774）编写加密代码如下：
// 测试会话密钥
String ks = "666666";
byte[] data = ks.getBytes();
// 获取A的公钥Ka
BCECPublicKey publicKey = (BCECPublicKey) cert.getPublicKey();
// 加密引擎
SM2Engine sm2Engine = new SM2Engine();
// 加密参数
X9ECParameters sm2p256v1 = GMNamedCurves.getByName("sm2p256v1");
ECDomainParameters parameters = new ECDomainParameters(sm2p256v1.getCurve(), sm2p256v1.getG(), sm2p256v1.getN());
// 引擎初始化
sm2Engine.init(true, new ParametersWithRandom(new ECPublicKeyParameters(publicKey.getQ(), parameters), new SecureRandom()));
// 加密
byte[] encrypt = sm2Engine.processBlock(data, 0, data.length);
// base64编码
String encrypt64 = Base64.getEncoder().encodeToString(encrypt);
System.out.println(encrypt64);
可以生成加密后的密文，但尝试使用ocx插件进行解密时，解密失败。
解密失败
参考这篇文章所述，考虑密文组织顺序，旧标准：C1+C2+C3，新标准C1+C3+C2。增加密文结果调整函数，调整密文组织顺序。
/**
* 安全芯片SM2加密处理的密文顺序是 C1+C3+C2 而BC库加密出来的顺序是C1+C2+C3
* 此方法在加密后调用，将结果转化为 C1+C3+C2
*/
static byte[] changeC123toC132(byte[] src) {
//sm2p256v1的这个固定65。可看GMNamedCurves、ECCurve代码。
final int c1len = (sm2p256v1.getCurve().getFieldSize() + 7) / 8 * 2 + 1;
//new SM3Digest().getDigestSize();
final int c3len = 32;
byte[] dst = new byte[src.length];
System.arraycopy(src, 0, dst, 0, c1len); //c1
System.arraycopy(src, src.length - c3len, dst, c1len, c3len); //c3
System.arraycopy(src, c1len, dst, c1len + c3len, src.length - c1len - c3len); //c2
return dst;
}
再次尝试使用ocx插件进行解密，仍失败。比对ocx通过加密狗生成的密文与代码生成的密文，发现ocx的比代码生成的密文短一个字节。上网搜索问题原因，终于找到这篇（https://my.oschina.net/547217475/blog/2252583）。通过debug，发现加密后密文的第一个字节的确是04。
加密后数据
增加一个函数，去除密文的第一个字节。
/**
* 安全芯片在C1数据最前面没有04，而BC库加密出来的数据前面有04
* 去除BC加密后C1数据的第一个字节
*/
static byte[] removeFirstByte(byte[] src) {
byte[] dst = new byte[src.length - 1];
System.arraycopy(src, 1, dst, 0, dst.length);
return dst;
}
经测试，ocx可以正确解密获得服务器端生成的会话密钥ks。
