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国密起步7：BouncyCastle使用SM4自定义格式加解密C#版

news 来源：原创 2024/9/22 11:40:07

初级代码游戏的专栏介绍与文章目录-CSDN博客

我的github：codetoys，所有代码都将会位于ctfc库中。已经放入库中我会指出在库中的位置。

这些代码大部分以Linux为目标但部分代码是纯C++的，可以在任何平台上使用。

github源码指引的指引-CSDN博客

本文是国密起步6：GmSSL3使用SM4自定义格式加解密C++版-CSDN博客的对应C#版。

GmSSL没有C#接口，所以C#上要用别的库，比如BouncyCastle这个著名加解密库。nuget上的名字是BouncyCastle.Cryptography。

一、源码

因为是跟C++版是对照关系，直接上源码了：

	static public string gm4DecryptMessage(string text, string userkey){try{byte[] encryptdata = Convert.FromBase64String(text);//格式为版本1字节、IV16字节、加密后的数据（第一个块是明文长度，仅用8字节，其余未用）byte[] key = new byte[16];//密钥var bytesUserKey = Encoding.UTF8.GetBytes(userkey);for (int i = 0; i < 16; ++i){if (i < userkey.Length) key[i] = bytesUserKey[i];else key[i] = 0;}KeyParameter Key = ParameterUtilities.CreateKeyParameter("SM4", key);ParametersWithIV keyParamWithIv = new ParametersWithIV(Key, encryptdata.Skip(1).Take(16).ToArray());IBufferedCipher inCipher = CipherUtilities.GetCipher("SM4/CBC/NoPadding");inCipher.Init(false, keyParamWithIv);byte[] full_plaindata = inCipher.ProcessBytes(encryptdata.Skip(17).ToArray());int nPlainLength = (int)BitConverter.ToInt64(full_plaindata.Take(8).ToArray());text = Encoding.UTF8.GetString(full_plaindata.Skip(16).Take(nPlainLength).ToArray());}catch (Exception ex){text = ex.ToString();}return text;}static public string gm4EncryptMessage(string text, string userkey){try{//格式为版本1字节、IV16字节、加密后的数据（第一个块是明文长度，仅用8字节，其余未用）byte[] key = new byte[16];//密钥var bytesUserKey = Encoding.UTF8.GetBytes(userkey);for (int i = 0; i < 16; ++i){if (i < userkey.Length) key[i] = bytesUserKey[i];else key[i] = 0;}byte[] IV = new byte[16];Random rand = new Random();for (int i = 0; i < 16; ++i) IV[i] = (byte)rand.Next(0, 255);KeyParameter Key = ParameterUtilities.CreateKeyParameter("SM4", key);ParametersWithIV keyParamWithIv = new ParametersWithIV(Key, IV);IBufferedCipher inCipher = CipherUtilities.GetCipher("SM4/CBC/NoPadding");inCipher.Init(true, keyParamWithIv);int plainBufLen;//明文缓冲区长度，第一个块是明文长度，其后是原始数据，按照16字节补齐if (0 == text.Length % 16) plainBufLen = 16 + text.Length;else plainBufLen = 16 + (text.Length / 16 + 1) * 16;byte[] plainBuf = new byte[plainBufLen];BitConverter.GetBytes((long)text.Length).CopyTo(plainBuf, 0);//必须是8位整数Encoding.UTF8.GetBytes(text).CopyTo(plainBuf, 16);byte[] tmp = new byte[1 + 16 + plainBufLen];//输出缓冲区tmp[0] = 1;IV.CopyTo(tmp, 1);byte[] cipher = inCipher.ProcessBytes(plainBuf);cipher.CopyTo(tmp, 17);text = "G" + Convert.ToBase64String(tmp);}catch (Exception ex){text = ex.ToString();}return text;}

加密后的数据转为base64编码并增加一个“G”开头。实际使用的格式是这样的：