国密SM3加密算法工具类（非对称）

/*** 国密SM3，消息摘要** @author Luke*/
@Slf4j
public class SM3Util {private static char[] chars = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};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};private static final Integer TJ_15 = Integer.valueOf("79cc4519", 16);private static final Integer TJ_63 = Integer.valueOf("7a879d8a", 16);private static final byte[] FirstPadding = {(byte) 0x80};private static final byte[] ZeroPadding = {(byte) 0x00};private static int T(int j) {if (j >= 0 && j <= 15) {return TJ_15.intValue();} else if (j >= 16 && j <= 63) {return TJ_63.intValue();} else {throw new RuntimeException("data invalid");}}private static Integer FF(Integer x, Integer y, Integer z, int j) {if (j >= 0 && j <= 15) {return Integer.valueOf(x.intValue() ^ y.intValue() ^ z.intValue());} else if (j >= 16 && j <= 63) {return Integer.valueOf((x.intValue() & y.intValue()) | (x.intValue() & z.intValue()) | (y.intValue() & z.intValue()));} else {throw new RuntimeException("data invalid");}}private static Integer GG(Integer x, Integer y, Integer z, int j) {if (j >= 0 && j <= 15) {return Integer.valueOf(x.intValue() ^ y.intValue() ^ z.intValue());} else if (j >= 16 && j <= 63) {return Integer.valueOf((x.intValue() & y.intValue()) | (~x.intValue() & z.intValue()));} else {throw new RuntimeException("data invalid");}}private static Integer P0(Integer x) {return Integer.valueOf(x.intValue() ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 9) ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 17));}private static Integer P1(Integer x) {return Integer.valueOf(x.intValue() ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 15) ^ Integer.rotateLeft(x.intValue(), 23));}private static byte[] padding(byte[] source) throws IOException {if (source.length >= 0x2000000000000000L) {throw new RuntimeException("src data invalid.");}long l = source.length * 8;long k = 448 - (l + 1) % 512;if (k < 0) {k = k + 512;}if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("k = " + k);}try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();) {baos.write(source);baos.write(FirstPadding);long i = k - 7;while (i > 0) {baos.write(ZeroPadding);i -= 8;}baos.write(long2bytes(l));if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("paded size = " + baos.size());}return baos.toByteArray();}}private static byte[] long2bytes(long l) {byte[] bytes = new byte[8];for (int i = 0; i < 8; i++) {bytes[i] = (byte) (l >>> ((7 - i) * 8));}return bytes;}public static String encodeSM3(String source) throws IOException {byte[] b = encodeSM3(source.getBytes());return ConvertUtil.byteToHex(b);}public static byte[] encodeSM3(byte[] source) throws IOException {byte[] m1 = padding(source);int n = m1.length / (512 / 8);if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("n = " + n);}byte[] b;byte[] vi = IV.clone();byte[] vi1 = null;for (int i = 0; i < n; i++) {b = Arrays.copyOfRange(m1, i * 64, (i + 1) * 64);vi1 = CF(vi, b);vi = vi1;}return vi1;}private static byte[] CF(byte[] vi, byte[] bi) throws IOException {int a, b, c, d, e, f, g, h;a = toInteger(vi, 0);b = toInteger(vi, 1);c = toInteger(vi, 2);d = toInteger(vi, 3);e = toInteger(vi, 4);f = toInteger(vi, 5);g = toInteger(vi, 6);h = toInteger(vi, 7);int[] w = new int[68];int[] w1 = new int[64];for (int i = 0; i < 16; i++) {w[i] = toInteger(bi, i);}for (int j = 16; j < 68; j++) {w[j] = P1(w[j - 16] ^ w[j - 9] ^ Integer.rotateLeft(w[j - 3], 15)) ^ Integer.rotateLeft(w[j - 13], 7)^ w[j - 6];}for (int j = 0; j < 64; j++) {w1[j] = w[j] ^ w[j + 4];}int ss1, ss2, tt1, tt2;for (int j = 0; j < 64; j++) {ss1 = Integer.rotateLeft(Integer.rotateLeft(a, 12) + e + Integer.rotateLeft(T(j), j), 7);ss2 = ss1 ^ Integer.rotateLeft(a, 12);tt1 = FF(a, b, c, j) + d + ss2 + w1[j];tt2 = GG(e, f, g, j) + h + ss1 + w[j];d = c;c = Integer.rotateLeft(b, 9);b = a;a = tt1;h = g;g = Integer.rotateLeft(f, 19);f = e;e = P0(tt2);}byte[] v = toByteArray(a, b, c, d, e, f, g, h);for (int i = 0; i < v.length; i++) {v[i] = (byte) (v[i] ^ vi[i]);}return v;}private static int toInteger(byte[] source, int index) {StringBuilder valueStr = new StringBuilder("");for (int i = 0; i < 4; i++) {valueStr.append(chars[(byte) ((source[index * 4 + i] & 0xF0) >> 4)]);valueStr.append(chars[(byte) (source[index * 4 + i] & 0x0F)]);}return Long.valueOf(valueStr.toString(), 16).intValue();}private static byte[] toByteArray(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h) throws IOException {try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(32);) {baos.write(toByteArray(a));baos.write(toByteArray(b));baos.write(toByteArray(c));baos.write(toByteArray(d));baos.write(toByteArray(e));baos.write(toByteArray(f));baos.write(toByteArray(g));baos.write(toByteArray(h));return baos.toByteArray();}}private static byte[] toByteArray(int i) {byte[] byteArray = new byte[4];byteArray[0] = (byte) (i >>> 24);byteArray[1] = (byte) ((i & 0xFFFFFF) >>> 16);byteArray[2] = (byte) ((i & 0xFFFF) >>> 8);byteArray[3] = (byte) (i & 0xFF);return byteArray;}private SM3Util() {}
}

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