🔑 SM2 国密非对称加密工具

SM2 国密算法详解

SM2 是中国国家密码管理局于 2010 年发布的椭圆曲线公钥密码算法标准（GB/T 32918），基于 256 位素数域椭圆曲线。SM2 与 RSA 功能类似，提供密钥对生成、数字签名、密钥交换和加密功能，但在相同安全强度下密钥更短、运算更快。SM2 的 256 位密钥安全强度约等于 3072 位 RSA。

SM2 椭圆曲线参数

SM2 使用推荐曲线 sm2p256v1，曲线方程为 y^2 = x^3 + ax + b (mod p)。基点 G 的坐标在标准中明确定义。曲线参数包括素数 p、系数 a 和 b、基点 G 的坐标 (Gx, Gy) 和阶 n。SM2 签名使用 SM3 哈希算法（256 位），签名值为 (r, s) 对，总长度 64 字节。

签名与验签流程

SM2 签名与标准 ECDSA 不同，采用了 GB/T 32918.2 定义的签名方案，包含预处理步骤。签名时首先计算 Z 值（用户标识的 SM3 哈希），然后对消息 M 计算 e = SM3(Z || M)，再生成随机数 k 并计算 r = (e + x1) mod n、s = (1 + d)^(-1) * (k - r*d) mod n，其中 d 为私钥。验签时使用公钥验证 (r, s) 的正确性。SM2 签名在国密 TLS、电子政务和金融 IC 卡中广泛应用。

在智能卡中的应用

中国金融 IC 卡（PBOC 3.0）和电子政务卡支持 SM2 算法。卡片在制造阶段生成 SM2 密钥对，私钥存储在安全区域且不可导出。签名操作通过 INTERNAL AUTHENTICATE（INS=88）APDU 命令触发。SM2 证书采用国密 CA 体系签发，签名算法标识为 OID 1.2.156.10197.1.501。本工具支持浏览器端 SM2 密钥对生成、签名和验签操作，使用 Web Crypto API 或 SM2 JavaScript 库实现。