数字信封

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一、概念

数字信封是将对称密钥通过非对称加密（即：有公钥和私钥两个）的结果分发对称密钥的方法。数字信封是实现信息保密性验证的技术。

二、过程描述

在数字信封中，信息发送方采用对称密钥来加密信息内容，然后将此对称密钥用接收方的公开密钥来加密（这部分称数字信封）之后，将它和加密后的信息一起发送给接收方，接收方先用相应的私有密钥打开数字信封，得到对称密钥，然后使用对称密钥解开加密信息。这种技术的安全性相当高。数字信封主要包括数字信封打包和数字信封拆解，数字信封打包是使用对方的公钥将加密密钥进行加密的过程，只有对方的私钥才能将加密后的数据(通信密钥)还原；数字信封拆解是使用私钥将加密过的数据解密的过程。

三、图解

四、代码示例

a.引入依赖

<dependency> <groupId>cn.hutool</groupId> <artifactId>hutool-all</artifactId> <version>5.8.26</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.bouncycastle</groupId> <artifactId>bcprov-jdk15to18</artifactId> <version>1.69</version> </dependency> 

b.代码

import cn.hutool.core.codec.Base64Decoder; import cn.hutool.crypto.SmUtil; import cn.hutool.crypto.asymmetric.KeyType; import cn.hutool.crypto.asymmetric.SM2; import cn.hutool.crypto.symmetric.SM4; import java.io.Serializable; import java.security.PrivateKey; import java.security.PublicKey; / * @Author 乐hh * @Description 数字信封测试 / public class EnvelopeTest { 
    public static void main(String[] args) { 
    // 1.接收方生成一对公私钥（使用国密算法SM2） SM2 sm2 = SmUtil.sm2(); PublicKey publicKey = sm2.getPublicKey(); // 公钥用于发送方加密 PrivateKey privateKey = sm2.getPrivateKey(); // 私钥用于接收方解密 // 2.发送方使用接收方的公钥生成数字信封 Envelope envelope = generateEnvelope(publicKey); // 3.接收方使用私钥解密数字信封 String message = openEnvelope(privateKey, envelope); System.out.println("信件内容：" + message); } / * 生成数字信封 * * @param publicKey SM2公钥 * @return 数字信封 */ private static Envelope generateEnvelope(PublicKey publicKey) { 
    // 信件内容 final String message = "Hello world!"; // 使用对称密钥加密信件内容（使用国密算法SM4） SM4 sm4 = SmUtil.sm4(); byte[] key = sm4.getSecretKey().getEncoded(); String messageCipher = sm4.encryptBase64(message); // 使用公钥加密对称密钥 SM2 sm2 = new SM2(null, publicKey); String keyCipher = sm2.encryptBase64(key, KeyType.PublicKey); return new Envelope(messageCipher, keyCipher); } / * 打开数字信封 * * @param privateKey SM2私钥 * @param envelope 数字信封 * @return 信封内容 */ private static String openEnvelope(PrivateKey privateKey, Envelope envelope) { 
    // 使用私钥解密得到对称密钥 SM2 sm2 = new SM2(privateKey, null); byte[] key = sm2.decrypt(Base64Decoder.decode(envelope.getKeyCipher()), KeyType.PrivateKey); // 使用对称密钥解密得到信件内容 SM4 sm4 = new SM4(key); byte[] message = sm4.decrypt(Base64Decoder.decode(envelope.getMessageCipher())); return new String(message); } static class Envelope implements Serializable { 
    / * 信件内容密文（Base64编码） */ private String messageCipher; / * 对称密钥密文（Base64编码） */ private String keyCipher; public Envelope(String messageCipher, String keyCipher) { 
    this.messageCipher = messageCipher; this.keyCipher = keyCipher; } public String getMessageCipher() { 
    return messageCipher; } public void setMessageCipher(String messageCipher) { 
    this.messageCipher = messageCipher; } public String getKeyCipher() { 
    return keyCipher; } public void setKeyCipher(String keyCipher) { 
    this.keyCipher = keyCipher; } } }