用C语言实现SM2算法

时间: 2023-10-30 10:07:42 浏览: 102
SM2算法是一种国密算法,用于数字签名和加密。在C语言中实现SM2算法需要以下步骤: 1. 确定椭圆曲线参数:SM2算法使用的是一种特定的椭圆曲线,需要确定该曲线的参数。可以参考SM2算法标准文档获取参数。 2. 生成密钥对:使用椭圆曲线上的点作为密钥对。可以使用随机数生成器生成私钥,然后通过椭圆曲线上的点乘法生成公钥。 3. 加密:SM2算法使用的是公钥加密,需要将明文转换为椭圆曲线上的点,然后使用公钥对该点进行加密。 4. 解密:使用私钥对密文进行解密,得到椭圆曲线上的点,再将该点转换为明文。 5. 签名:使用私钥对消息进行签名,得到椭圆曲线上的点,再将该点转换为签名值。 6. 验证签名:使用公钥对签名值进行验证,验证通过则认为该消息是合法的。 这些步骤都需要使用椭圆曲线上的点运算,包括点加、点乘等操作。C语言中可以使用GMP库来进行高精度运算,从而实现椭圆曲线上的点运算。 此外,还需要实现一些哈希函数,如SM3哈希函数,用于对消息进行哈希。可以参考SM2算法标准文档中的SM3算法描述来实现该函数。 总之,实现SM2算法需要一定的数学基础和编程能力。建议在熟悉椭圆曲线和哈希函数等相关知识后再进行实现。
相关问题

用C语言把SM2算法实现

### 回答1: 很高兴能为您服务。我可以为您提供一些有关使用C语言实现SM2算法的信息。SM2算法是一种基于椭圆曲线密码算法,它使用椭圆曲线来加密和解密数据,以及生成和验证数字签名。要使用C语言实现SM2算法,您需要使用OpenSSL库中的EC_KEY结构,它可以存储椭圆曲线密钥,并且可以使用EC_KEY_new_by_curve_name()函数来创建椭圆曲线密钥。您还可以使用EC_KEY_generate_key()函数来生成椭圆曲线密钥,并使用EC_KEY_set_group()函数来设置椭圆曲线的参数。此外,您还可以使用EC_KEY_get_public_key()和EC_KEY_get_private_key()函数来获取公钥和私钥。 ### 回答2: 要使用C语言实现SM2算法,需要以下步骤: 1. 安装C语言开发环境:根据您的操作系统选择合适的C语言开发环境,例如MinGW或者GCC。 2. 引入相关库文件:SM2算法需要用到大整数运算、密钥生成和加解密等功能,可以使用现有的开源库文件,例如OpenSSL或者GMSSL。在项目中引入这些库文件。 3. 编写代码:根据SM2算法的规范和要求,编写相关代码实现算法功能。首先,需要实现SM2密钥的生成,包括生成公钥和私钥。然后,实现加密和解密函数,分别对应使用公钥加密和私钥解密数据。最后,编写签名和验证函数,用于生成数字签名和验证签名的有效性。 4. 编译和运行:使用C语言开发环境将代码编译为可执行文件,例如使用gcc命令进行编译。运行可执行文件即可使用SM2算法进行加解密、签名和验证。 需要注意的是,由于SM2算法涉及到大整数运算等复杂的数学计算,实现起来比较复杂。建议在编写代码之前先了解SM2算法的原理和相关数学运算的实现方式,以便更好地理解和实现算法。同时,还需要在代码编写过程中进行充分的测试和调试,确保代码的正确性和稳定性。 ### 回答3: SM2算法是一种国家密码算法标准,它是基于椭圆曲线密码体系的公钥密码算法。要用C语言实现SM2算法,需要以下步骤: 1. 导入必要的库文件:首先,在C语言程序中导入必要的头文件,如包含标准输入输出库<stdio.h>、字符串库<string.h>和大数运算库等。 2. 定义椭圆曲线参数:在C程序中定义SM2算法所需的椭圆曲线参数,如椭圆曲线的参数a、b、p、n和G点的坐标等。 3. 实现椭圆曲线加法运算和点的倍乘运算:根据椭圆曲线的数学定义,实现椭圆曲线的加法运算和点的倍乘运算函数。这些函数包括点的加法函数、点的倍乘函数和点的乘法函数。 4. 实现SM2算法主要流程和步骤:在C程序中按照算法的步骤实现SM2算法的主要流程。包括生成密钥对、加密、解密和数字签名等功能函数。 5. 调用相关函数进行密钥生成、加解密和签名验证:在主函数中调用已实现的相关函数,进行SM2算法的密钥生成、加解密和签名验证等操作。 6. 进行测试和调试:在完成SM2算法的实现之后,进行测试和调试,保证程序的正确性和稳定性。 总结:通过以上步骤,可以使用C语言实现SM2算法,实现密钥生成、加解密和签名验证等功能。但是由于SM2算法的复杂性,实现该算法需要深入理解椭圆曲线密码体系和相关数学知识,并掌握C语言编程技术。同时,由于涉及到大数运算,可能需要使用相关的库来支持大数运算操作。

c语言实现sm2算法

SM2算法是一种基于椭圆曲线密码体制的公钥密码算法,广泛应用于数字签名、身份认证、密钥协商等场景。在C语言中实现SM2算法需要借助一些常用的密码学库,例如OpenSSL、libgcrypt等。以下是一个使用OpenSSL库实现SM2算法的示例代码: ``` #include <openssl/ec.h> #include <openssl/ecdsa.h> #include <openssl/evp.h> #include <openssl/rand.h> #include <openssl/bn.h> #define SM2_NID NID_sm2 #define SM2_PUBKEY_SIZE 65 #define SM2_PRIVKEY_SIZE 32 int sm2_gen_keypair(unsigned char *pubkey, unsigned char *privkey) { EC_KEY *ec_key = EC_KEY_new_by_curve_name(SM2_NID); if (ec_key == NULL) { return -1; } if (!EC_KEY_generate_key(ec_key)) { EC_KEY_free(ec_key); return -1; } const EC_GROUP *ec_group = EC_KEY_get0_group(ec_key); const EC_POINT *ec_pubkey = EC_KEY_get0_public_key(ec_key); const BIGNUM *ec_privkey = EC_KEY_get0_private_key(ec_key); size_t pubkey_len = EC_POINT_point2oct(ec_group, ec_pubkey, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, NULL, 0, NULL); unsigned char *tmp_pubkey = malloc(pubkey_len); if (tmp_pubkey == NULL) { EC_KEY_free(ec_key); return -1; } if (EC_POINT_point2oct(ec_group, ec_pubkey, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, tmp_pubkey, pubkey_len, NULL) != pubkey_len) { free(tmp_pubkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } memcpy(pubkey, tmp_pubkey + 1, SM2_PUBKEY_SIZE); memcpy(privkey, ec_privkey, SM2_PRIVKEY_SIZE); free(tmp_pubkey); EC_KEY_free(ec_key); return 0; } int sm2_sign(const unsigned char *msg, size_t msg_len, const unsigned char *privkey, unsigned char *signature) { EC_KEY *ec_key = EC_KEY_new_by_curve_name(SM2_NID); if (ec_key == NULL) { return -1; } BIGNUM *ec_privkey = BN_bin2bn(privkey, SM2_PRIVKEY_SIZE, NULL); if (ec_privkey == NULL) { EC_KEY_free(ec_key); return -1; } if (!EC_KEY_set_private_key(ec_key, ec_privkey)) { BN_clear_free(ec_privkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } const EVP_MD *md = EVP_sm3(); if (md == NULL) { BN_clear_free(ec_privkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE]; unsigned int digest_len; if (!EVP_Digest(msg, msg_len, digest, &digest_len, md, NULL)) { BN_clear_free(ec_privkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } ECDSA_SIG *ec_sig = ECDSA_do_sign(digest, digest_len, ec_key); if (ec_sig == NULL) { BN_clear_free(ec_privkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } BIGNUM *r = NULL; BIGNUM *s = NULL; ECDSA_SIG_get0(ec_sig, (const BIGNUM **)&r, (const BIGNUM **)&s); int ret = 0; if (BN_bn2binpad(r, signature + 0, SM2_PRIVKEY_SIZE) != SM2_PRIVKEY_SIZE || BN_bn2binpad(s, signature + SM2_PRIVKEY_SIZE, SM2_PRIVKEY_SIZE) != SM2_PRIVKEY_SIZE) { ret = -1; } BN_clear_free(ec_privkey); ECDSA_SIG_free(ec_sig); EC_KEY_free(ec_key); return ret; } int sm2_verify(const unsigned char *msg, size_t msg_len, const unsigned char *pubkey, const unsigned char *signature) { EC_KEY *ec_key = EC_KEY_new_by_curve_name(SM2_NID); if (ec_key == NULL) { return -1; } const EC_GROUP *ec_group = EC_KEY_get0_group(ec_key); const EVP_MD *md = EVP_sm3(); if (md == NULL) { EC_KEY_free(ec_key); return -1; } unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE]; unsigned int digest_len; if (!EVP_Digest(msg, msg_len, digest, &digest_len, md, NULL)) { EC_KEY_free(ec_key); return -1; } EC_POINT *ec_pubkey = EC_POINT_new(ec_group); if (ec_pubkey == NULL) { EC_KEY_free(ec_key); return -1; } if (!EC_POINT_oct2point(ec_group, ec_pubkey, pubkey, SM2_PUBKEY_SIZE, NULL)) { EC_POINT_free(ec_pubkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } ECDSA_SIG *ec_sig = ECDSA_SIG_new(); if (ec_sig == NULL) { EC_POINT_free(ec_pubkey); EC_KEY_free(ec_key); return -1; } BIGNUM *r = BN_bin2bn(signature + 0, SM2_PRIVKEY_SIZE, NULL); BIGNUM *s = BN_bin2bn(signature + SM2_PRIVKEY_SIZE, SM2_PRIVKEY_SIZE, NULL); int ret = 0; if (r == NULL || s == NULL || !ECDSA_SIG_set0(ec_sig, r, s) || !ECDSA_do_verify(digest, digest_len, ec_sig, ec_pubkey)) { ret = -1; } BN_clear_free(r); BN_clear_free(s); ECDSA_SIG_free(ec_sig); EC_POINT_free(ec_pubkey); EC_KEY_free(ec_key); return ret; } ``` 此代码使用了OpenSSL库的EC模块和ECDSA模块实现了SM2算法的密钥生成、签名和验证功能。在使用之前需要先安装OpenSSL库并链接到编译器中。

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