JAVA集成国密SM3

**Java 集成国密 SM3**

### 前言SM3 是中国国家密码管理局在2008 年推出的一个哈希函数算法。它是用于数据安全保护的重要工具之一。在 Java 中集成 SM3 算法可以方便地使用 SM3 进行数据加密和验证。

本文将介绍如何在 Java 中集成国密 SM3 算法，包括 SM3 的基本原理、Java 实现以及示例代码。

### SM3 基本原理SM3 是一种基于 Merkle-Damgard 结构的哈希函数算子。它使用512 位的输入数据，并输出256 位的哈希值。SM3 算法主要包括以下几个步骤：

1. **预处理**: 将输入数据分成16 个32 位的块，分别称为 M0、M1、...、M15。
2. **初始化**: 初始化一个256 位的哈希值 H0。
3. **迭代**: 对每个块 Mi 进行计算，得到新的哈希值 Hi。具体计算过程如下：

* 将 Mi 与前一个哈希值 Hi-1 进行异或运算，得到一个临时结果 T。
* 将 T 右移16 位，并取低16 位作为新的哈希值 Hi。

4. **输出**: 最终的哈希值 H0、H1、...、H15 中取最后256 位作为 SM3 的输出哈希值。

### Java 实现下面是 Java 中对 SM3 算法的实现：

javapublic class SM3 {
 // 定义一个用于存储哈希值的数组 private static final int[] H = new int[16];

 public static void main(String[] args) {
 // 示例数据 byte[] data = "Hello, World!".getBytes();

 // 将数据分成16 个32 位的块 for (int i =0; i < data.length; i +=4) {
 int word =0;
 if (i +3 < data.length) {
 word = ((data[i] &0xFF) << 24) | ((data[i +1] &0xFF) << 16)
 | ((data[i +2] &0xFF) << 8) | (data[i +3] &0xFF);
 } else if (i == data.length -4) {
 word = ((data[i] &0xFF) << 24) | ((data[i +1] &0xFF) << 16)
 | ((data[i +2] &0xFF) << 8);
 }

 // 将块写入哈希值数组 H[i /4] = word;
 }

 // 初始化哈希值 int[] h = new int[16];
 for (int i =0; i < 16; i++) {
 h[i] = H[i];
 }

 // 迭代计算哈希值 for (int t =0; t < 64; t++) {
 int s0 = rotateLeft(h[0],19) ^ rotateLeft(h[4],61);
 int maj = rotateLeft(h[8],6) ^ rotateLeft(h[12],11) ^ rotateLeft(h[1],25);

 h[0] = h[1];
 h[1] = h[2];
 h[2] = h[3];
 h[3] = h[4];
 h[4] = h[5];
 h[5] = h[6];
 h[6] = h[7];
 h[7] = h[8];
 h[8] = h[9];
 h[9] = h[10];
 h[10] = h[11];
 h[11] = h[12];
 h[12] = h[13];
 h[13] = h[14];
 h[14] = h[15];

 h[15] = (h[15] + s0) &0xFFFFFFFF;
 h[14] = (h[14] + maj) &0xFFFFFFFF;

 for (int i1 =0; i1 < 16; i1++) {
 h[i1] = (h[i1] + h[i1 +15]) &0xFFFFFFFF;
 }
 }

 // 输出哈希值 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 for (int i =0; i < 32; i +=8) {
 int word = ((h[i /4] >>> (i %4 *8)) &0xFF) << 24;
 if (i +3 < 128) {
 word |= ((h[(i /4 +1)] >>> ((i %4) *8)) &0xFF) << 16;
 }
 sb.append(String.format("%08x", word));
 }

 System.out.println("SM3 Hash: " + sb.toString());
 }

 // 左旋函数 private static int rotateLeft(int x, int n) {
 return (x << n) | (x >>> (32 - n));
 }
}