写一个加解密工具☺

介绍

SM4是一种对称加密算法，是中国国家密码管理局发布的商用加密算法标准，也被称为"SMS4"。它是一种分组密码，属于分组密码家族，类似于AES、DES等对称加密算法。下面是对SM4对称加密的简要介绍：

1. 对称加密算法： 对称加密算法使用相同的密钥来加密和解密数据。这意味着发送方和接收方都必须共享相同的密钥，这种密钥的管理可能会带来一些挑战。SM4是一种对称加密算法，它适用于保护数据的机密性。

2. SM4算法特点：

分组密码： SM4算法对数据以128位（16字节）为一组进行加密和解密。
密钥长度： SM4算法支持密钥长度为128位（16字节）。
工作模式： SM4支持多种工作模式，如ECB（电子密码本模式）、CBC（密码块链接模式）等，以适应不同的应用需求。
填充方式： SM4支持不同的填充方式，通常使用PKCS7Padding填充方式。

3. 加密和解密流程： SM4算法的加密和解密流程如下：

明文被分成128位的数据块。
初始轮密钥与明文进行轮函数操作。
进行多轮的迭代加密，每轮中包括替代、置换、线性变换等操作。
最后一轮的输出与最后一轮密钥进行异或操作。
密文输出。

解密过程与加密过程相反，使用相同的密钥。

4. 适用领域： SM4对称加密算法在中国以及其他国家的加密领域得到广泛应用，特别是在金融、电子支付、电子政务、物联网（IoT）等领域。它提供了良好的安全性和性能，适用于对数据进行加密和解密以保护隐私和机密信息。

SM4加解密样例代码

java
package com.example.test.util;

import cn.hutool.core.util.HexUtil;
import org.apache.tomcat.util.codec.binary.Base64;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.Security;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

/**
 * sm4加解密工具
 * <p>
 * <b>记得重新生成KEY和IV</b>
 *
 * @author weizhenwang
 * @date 2023/10/22
 */
public class SM4Util {

    /**
     * 密钥
     */
    private static final String KEY = "207331201bb0efee8778e70ed492225b";
    /**
     * 盐
     */
    private static final String IV = "3bcf915e49de35c5fe202ed4f370e034";

    /**
     * sm4加密
     *
     * @param plaintext 明文
     * @return {@link String}
     * @throws Exception 例外
     */
    public static String sm4Encrypt(String plaintext) throws Exception {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("SM4/CBC/PKCS7Padding", "BC");
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(HexUtil.decodeHex(KEY), "SM4");
        IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(HexUtil.decodeHex(IV));
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(plaintext.getBytes());
        return Base64.encodeBase64String(encrypted);
    }

    /**
     * sm4解密
     *
     * @param ciphertext 密文
     * @return {@link String}
     * @throws Exception 例外
     */
    public static String sm4Decrypt(String ciphertext) throws Exception {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("SM4/CBC/PKCS7Padding", "BC");
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(HexUtil.decodeHex(KEY), "SM4");
        IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(HexUtil.decodeHex(IV));
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(ciphertext));
        return new String(decrypted);
    }

    /**
     * 生成随机16 字节（128位）字节数组
     * <p>
     * 用户生成KEY和IV
     *
     * @return {@link byte[]}
     */
    public static byte[] generateRandomByte() {
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        byte[] iv = new byte[16];
        random.nextBytes(iv);
        return iv;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 十六进制字符数组
            System.out.println("16 字节（128位）字符串：" + HexUtil.encodeHexStr(generateRandomByte()));

            String plaintext = "Hello, World!";
            String ciphertext = sm4Encrypt(plaintext);
            String decryptedText = sm4Decrypt(ciphertext);

            System.out.println("Original Text：" + plaintext);
            System.out.println("Encrypted Text：" + ciphertext);
            System.out.println("Decrypted Text：" + decryptedText);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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