C# SM2加解密

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SM2是国家密码管理局于2010年12月17日发布的椭圆曲线公钥密码算法。

产生背景：

随着密码技术和计算机技术的发展，目前常用的1024位RSA算法面临严重的安全威胁，我们国家密码管理部门经过研究，决定采用SM2椭圆曲线算法替换RSA算法。

SM2算法和RSA算法都是公钥密码算法，SM2算法是一种更先进安全的算法，在我们国家商用密码体系中被用来替换RSA算法。

在.NET中的使用：

本次介绍使用第三方密码库BouncyCastle实现SM2加解密，使用NuGet搜索BouncyCastle.Cryptography点击安装即可。

C# SM2加解密

1.引入命名空间

using Org.BouncyCastle.Asn1.X9;
using Org.BouncyCastle.Crypto;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Engines;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Generators;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
using Org.BouncyCastle.Math;
using Org.BouncyCastle.Math.EC;
using Org.BouncyCastle.Security;

2.生成SM2密钥对

/// <summary>
/// 生成SM2密钥对,密钥对使用Base64进行编码
/// </summary>
/// <returns>PrivateKey:私钥，PublicKey:公钥</returns>
public static (string PrivateKey,string PublicKey) GenerateKeyPair()
{
//获取SM2曲线参数
X9ECParameters curve = ECNamedCurveTable.GetByName("sm2p256v1");
KeyGenerationParameters parameters = new ECKeyGenerationParameters(new ECDomainParameters(curve), new SecureRandom());

//创建SM2密钥对生成器
ECKeyPairGenerator generator = new ECKeyPairGenerator();
generator.Init(parameters);

//创建密钥对
var keyPair = generator.GenerateKeyPair();

//私钥
var privateKey = Convert.ToBase64String(((ECPrivateKeyParameters)keyPair.Private).D.ToByteArrayUnsigned());

//公钥
var publicKey = Convert.ToBase64String(((ECPublicKeyParameters)keyPair.Public).Q.GetEncoded());

return (privateKey, publicKey);
}

3.使用SM2公钥加密

/// <summary>
/// SM2公钥加密
/// </summary>
/// <param name="strs"></param>
/// <param name="publicKey"></param>
/// <returns></returns>
public static string Encrypt(string strs, string publicKey)
{
//获取SM2曲线参数
X9ECParameters curve = ECNamedCurveTable.GetByName("sm2p256v1");

ECPoint q = curve.Curve.DecodePoint(Convert.FromBase64String(publicKey));
ECDomainParameters domainParameters = new ECDomainParameters(curve);
ECPublicKeyParameters publicKeyParameters = new ECPublicKeyParameters("EC", q, domainParameters);

//创建SM2加密器
SM2Engine engine = new SM2Engine();
engine.Init(true, new ParametersWithRandom(publicKeyParameters, new SecureRandom()));

//把待加密的字符串转换成字节数组
byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(strs);

//执行加密
byte[] result = engine.ProcessBlock(bytes, 0, bytes.Length);

//将加密结果转换成Base64字符串，并返回
return Convert.ToBase64String(result);
}

4.SM2私钥解密

/// <summary>
/// SM2私钥解密
/// </summary>
/// <param name="strs"></param>
/// <param name="privateKey"></param>
/// <returns></returns>
public static string Decrypt(string strs, string privateKey)
{
//获取SM2曲线参数
X9ECParameters curve = ECNamedCurveTable.GetByName("sm2p256v1");

ECDomainParameters domainParameters = new ECDomainParameters(curve);
BigInteger bigInteger = new BigInteger(1, Convert.FromBase64String(privateKey));
ECPrivateKeyParameters privateKeyParameters = new ECPrivateKeyParameters(bigInteger, domainParameters);

//创建SM2解密器
SM2Engine engine = new SM2Engine();
engine.Init(false, privateKeyParameters);

//把待解密的Base64字符串转换成字节数组
byte[] bytes = Convert.FromBase64String(strs);

//执行解密
byte[] result = engine.ProcessBlock(bytes, 0, bytes. Length);

//将解密结果转换成字符串，并返回
return Encoding.UTF8.GetString(result);
}