SM2国密在线加密解密
处理结果
SM2国密加密工具使用指南
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，是国家商用密码标准（国密算法）的重要组成部分。SM2于2016年成为国家密码行业标准（GB/T 32918），2018年成为国家标准。本工具提供专业的SM2在线加密解密服务，支持256位固定密钥长度，C1C3C2/C1C2C3两种密文顺序，HEX/PEM两种密钥格式，适用于政务系统、金融机构等需要国密合规的场景。
核心功能详解
🇨🇳 国密标准合规
完全符合GB/T 32918国家标准，满足国密合规要求。
输入：
国密算法测试公钥：
256位HEX格式公钥密文顺序：
C1C3C2（新标准）输出：
Base64编码的密文应用场景：
- 政务系统数据加密
- 金融机构信息保护
- 企业国密合规应用
- 电子政务、电子商务
🔐 椭圆曲线加密
基于椭圆曲线离散对数问题，256位密钥提供128位安全强度。
- 密钥长度：固定256位（32字节）
- 安全强度：128位（相当于RSA-3072）
- 曲线参数：SM2推荐曲线
- 密钥尺寸：公钥65字节，私钥32字节
- 性能优异：比RSA快，密钥更短
- 抗量子能力：与RSA相当
🔄 密文顺序兼容
支持C1C3C2（新标准）和C1C2C3（旧标准）两种密文顺序。
- C1C3C2：新国密标准（推荐）
- C1C2C3：旧国密标准（兼容）
- C1：椭圆曲线点（64字节）
- C2：密文数据（与明文等长）
- C3：SM3摘要值（32字节）
- 两种顺序可互相转换
📝 双格式支持
支持HEX和PEM两种密钥格式，HEX为SM2原生格式（默认）。
- HEX格式：16进制编码，原生格式（推荐）
- PEM格式：Base64编码，标准格式
- 格式可互相转换
- 自动密钥对生成
- 一键复制公钥/私钥
- 支持手动导入已有密钥
使用步骤
选择密文顺序和密钥格式
选择密文数据顺序（推荐使用C1C3C2新标准）。页面会自动生成HEX格式的SM2密钥对，也可以切换为PEM格式，然后重新生成
输入要加密的数据
在文本编辑器中输入要加密的内容。SM2建议单次加密不超过32-64字节。如需加密大文件，请使用混合加密方案
执行加密或解密
点击"加密"使用公钥加密数据，点击"解密"使用私钥解密密文。右侧显示处理结果和统计信息，可以复制或导出
SM2国密算法详解
SM2是中国自主设计的椭圆曲线公钥密码算法，包括数字签名、密钥交换和公钥加密三部分。SM2采用256位密钥长度，安全性与国际ECC P-256相当，但采用了不同的椭圆曲线参数。SM2已被广泛应用于中国的电子政务、金融系统、电子商务等领域，是国密算法体系的核心组成部分。
SM2 算法原理
🔢 椭圆曲线基础
数学基础：椭圆曲线离散对数问题
- 曲线方程：y² = x³ + ax + b (mod p)
- SM2推荐曲线：特定的a、b、p参数
- 基点G：曲线上的生成元
- 私钥d：随机整数（256位）
- 公钥P：P = d × G（椭圆曲线点乘）
- 安全性基于ECDLP难题
🔐 加密过程
- 生成随机数k
- 计算C1 = k × G（椭圆曲线点）
- 计算S = k × P（共享密钥点）
- 使用KDF派生加密密钥
- 计算C2 = M ⊕ 密钥（密文数据）
- 计算C3 = SM3(S || M)（摘要）
- 输出密文：C1 || C3 || C2 或 C1 || C2 || C3
SM2 密文结构详解
📦 密文组成部分
C1 - 椭圆曲线点（64字节）：
- 随机点k×G的坐标
- 包含x和y坐标各32字节
- 用于接收方计算共享密钥
- 每次加密都不同（随机k）
C2 - 密文数据（变长）：
- 明文与密钥流异或的结果
- 长度与明文相同
- 主要的加密数据
C3 - SM3摘要（32字节）：
- 使用SM3哈希算法
- 保证数据完整性
- 防止密文被篡改
🔄 密文顺序标准
C1C2C3（旧标准）：
- 最早的国密标准版本
- C1 + C2 + C3 顺序排列
- 部分旧系统仍在使用
- 需要兼容时选择此选项
C1C3C2（新标准，推荐）：
- 2016年后的国密标准
- C1 + C3 + C2 顺序排列
- 更符合密码学设计原则
- 先验证摘要再处理数据
- 新系统应使用此顺序
SM2 技术特点
🇨🇳 国家标准
SM2是中国国家密码标准（GB/T 32918），已被纳入ISO/IEC国际标准。在政务、金融等关键领域具有法律效力，是国密合规的必选算法。
🔒 安全可靠
经过国家密码管理局严格评估，256位密钥提供128位安全强度，安全性与国际ECC P-256相当，能够抵御已知的各种密码攻击。
⚡ 性能优异
基于椭圆曲线的SM2算法，在相同安全强度下，密钥长度仅为RSA的1/12，加密速度快，密钥生成和验证效率高。
🌐 广泛支持
主流国产密码库（GmSSL、Tongsuo等）完全支持，各种编程语言都有成熟实现。与SM3、SM4组成完整的国密算法体系。
SM2 vs RSA vs ECC 对比
| 特性 | RSA-2048 | ECC P-256 | SM2-256 |
|---|---|---|---|
| 安全强度 | 112位 | 128位 | 128位 |
| 密钥长度 | 2048位 | 256位 | 256位（固定） |
| 公钥大小 | 256字节 | 65字节 | 65字节 |
| 私钥大小 | 1192字节 | 32字节 | 32字节 |
| 加密速度 | 慢 | 快 | 快 |
| 标准化 | PKCS#1、PKCS#8 | NIST FIPS 186 | GB/T 32918 |
| 国密合规 | ❌ 否 | ❌ 否 | ✅ 是 |
| 推荐场景 | 国际通用 | 现代应用 | 国密合规 |
SM2 应用场景
🏛️ 政务系统
电子政务、政府信息系统、公文流转等政务领域的数据加密和数字签名
🏦 金融行业
银行系统、证券交易、保险业务、支付系统等金融领域的国密合规应用
📱 移动支付
支付宝、微信支付等移动支付应用中的敏感信息加密和交易签名
🔐 数字证书
国密SSL证书、国密CA体系、企业数字证书等PKI基础设施
🏢 企业应用
需要国密合规的企业信息系统、OA系统、ERP系统等商业应用
🔒 密钥交换
使用SM2进行密钥协商，结合SM4对称加密实现高效的混合加密
✍️ 数字签名
电子合同签名、软件代码签名、文档数字签名等身份认证场景
🌐 物联网
智能设备、工业控制系统、智慧城市等物联网场景的国密安全保护
SM2使用建议与最佳实践
何时必须使用SM2
✅ 强制国密合规场景
根据《商用密码应用安全性评估管理办法》，以下场景必须使用国密算法：
- 关键信息基础设施
- 政务系统和电子政务
- 金融机构核心系统
- 电信、能源等重要行业
- 涉及国家秘密的系统
- 需要通过密评的系统
✅ 推荐使用场景
- 中国境内部署的系统
- 与政府、金融机构对接的系统
- 需要国产化替代的项目
- 敏感数据保护
- 企业内部高安全需求
- 面向国内市场的产品
密文顺序选择建议
🆕 C1C3C2（新标准，推荐）
优势：
- 符合2016年后的国密标准
- 更符合密码学设计原则
- 先验证完整性再处理数据
- 新系统的标准选择
- 与国际标准更接近
适用场景：
- 新系统开发（强烈推荐）
- 系统升级改造
- 标准合规项目
- 没有兼容性负担的场景
🔄 C1C2C3（旧标准，兼容）
特点：
- 2016年前的国密标准
- 部分旧系统仍在使用
- 需要向后兼容时选择
- 功能上与新标准等效
适用场景：
- 与旧系统对接
- 历史数据解密
- 特定厂商设备要求
- 过渡期兼容需求
密钥格式选择建议
🔢 HEX格式（推荐）
优势：
- SM2的原生格式
- 格式简洁，便于处理
- 国密库通常使用此格式
- 调试和查看方便
- 跨平台传输稳定
适用场景：
- 纯国密系统（推荐）
- 使用国密库开发
- 内部系统通信
- 需要直接操作密钥字节
📝 PEM格式
优势：
- 标准的密钥交换格式
- 与RSA、ECC格式统一
- 便于证书管理
- OpenSSL等工具兼容
适用场景：
- 混合密码系统
- 需要证书管理
- 与国际标准对接
- 使用通用密码库
SM2 与其他算法配合使用
🔐 SM2 + SM4（推荐）
混合加密方案：
- 生成随机SM4密钥（128位）
- 使用SM4密钥加密实际数据
- 使用SM2公钥加密SM4密钥
- 传输SM4密文和SM2密文
- 接收方用SM2私钥解密SM4密钥
- 使用SM4密钥解密实际数据
优势：结合SM2安全性和SM4高效性，完全国密合规
✍️ SM2 + SM3
数字签名方案：
- 使用SM3计算数据摘要
- 使用SM2私钥对摘要签名
- 使用SM2公钥验证签名
- 保证数据完整性和来源可信
应用：电子合同、软件签名、身份认证
安全注意事项
⚠️ 避免常见错误
- ❌ 混用C1C3C2和C1C2C3顺序
- ❌ 直接用SM2加密大文件
- ❌ 明文存储私钥
- ❌ 使用非标准的椭圆曲线参数
- ❌ 忽略密钥格式差异
- ❌ 使用未经认证的密码库
- ❌ 不验证密文完整性（C3）
✅ 推荐实践
- ✅ 统一使用C1C3C2新标准
- ✅ 采用混合加密处理大数据
- ✅ 加密并限制私钥访问
- ✅ 使用国密认证的密码产品
- ✅ HEX格式用于国密系统
- ✅ 定期进行密评和安全审计
- ✅ 与SM3、SM4配合使用
国密改造指南
评估合规要求
确认系统是否属于关键信息基础设施，是否需要通过密评。咨询国家密码管理局认证的测评机构，了解具体合规要求
选择国密产品
选择通过国家密码管理局商用密码产品认证的密码模块、密码设备或密码服务。常用的有GmSSL、Tongsuo等开源库
实施算法替换
将RSA替换为SM2，AES替换为SM4，SHA替换为SM3。建议采用双算法过渡方案，逐步完成迁移
密钥管理改造
建立符合国密标准的密钥管理体系，包括密钥生成、存储、分发、轮换、销毁等全生命周期管理
测试和密评
进行充分的功能测试和性能测试。申请商用密码应用安全性评估（密评），通过后方可上线运行
跨语言实现参考
💻 常用编程语言
JavaScript/Node.js：
- sm-crypto（本工具使用）- 浏览器端
- node-sm-crypto - Node.js端
Java：
- Bouncy Castle（支持SM2）
- 各厂商国密Java库
Python：
- gmssl - Python国密库
- python-sm2
Go：
- github.com/tjfoc/gmsm - Go国密库
C/C++：
- GmSSL - 开源国密工具包
- Tongsuo（原BabaSSL）
🔧 命令行工具
GmSSL：
- 生成SM2密钥对
- SM2加密解密
- SM2数字签名
- 国密证书管理
OpenSSL（支持国密）：
- 需要国密补丁或Tongsuo版本
- 支持SM2/SM3/SM4
- 国密SSL/TLS
常见问题
❓ SM2和ECC有什么区别？
SM2和ECC都是基于椭圆曲线的公钥密码算法，但SM2使用不同的曲线参数。SM2采用中国自主设计的推荐曲线，而国际ECC通常使用NIST曲线（如P-256）。两者安全强度相当，但SM2是中国国家标准，在国密合规场景下必须使用SM2，不能用国际ECC替代。
❓ 什么时候必须使用SM2？
根据《商用密码应用安全性评估管理办法》，关键信息基础设施、重要网络和信息系统必须使用商用密码保护。具体包括：政务系统、金融机构、电信运营商、能源企业、重要工业控制系统等。这些场景下必须使用SM2等国密算法，并通过密评（商用密码应用安全性评估）。
❓ C1C3C2和C1C2C3如何选择？
新系统强烈推荐使用C1C3C2，这是2016年后的国密标准，更符合密码学设计原则（先验证完整性再处理数据）。仅在以下情况使用C1C2C3：1）需要与2016年前的旧系统对接；2）硬件设备仅支持旧标准；3）解密历史数据。两种顺序可以互相转换，但必须加密和解密使用相同顺序。
❓ SM2的HEX和PEM格式有什么区别？
HEX格式是SM2的原生格式，直接以16进制表示密钥字节，简洁高效，是国密库的常用格式。PEM格式是标准的密钥交换格式，使用Base64编码并加上头尾标记，与RSA、ECC格式统一。推荐纯国密系统使用HEX，需要与国际标准对接或证书管理时使用PEM。
❓ 如何通过密评？
通过密评需要：1）使用经国家密码管理局认证的商用密码产品；2）建立完善的密钥管理体系；3）正确实施SM2/SM3/SM4等国密算法；4）编写密码应用方案和安全策略；5）聘请有资质的测评机构进行评估。建议在系统设计阶段就考虑密评要求，避免后期大规模改造。
学习资源
📚 技术标准
- GB/T 32918.1-5 - SM2标准
- GB/T 32905 - SM3标准
- GB/T 32907 - SM4标准
- GM/T 0009 - SM2密码算法应用规范
- 《商用密码应用安全性评估管理办法》
🔧 工具文档
- GmSSL文档和教程
- sm-crypto使用指南
- Tongsuo（原BabaSSL）文档
- 国家密码管理局官网