Java 实现

mumu2025/11/23大约 6 分钟实现JavaJava后端Spring

Java 实现

说明

当前 GMKitX 项目主要提供 TypeScript/JavaScript 实现。如果您需要 Java 版本的国密算法实现，请参考以下推荐的成熟方案。

未来 GMKitX 可能会提供 Java 实现版本，届时会在此页面更新。

🔧 推荐的 Java 国密库

1. Bouncy Castle (推荐)

Bouncy Castle 是最成熟的 Java 密码学库，支持国密算法。

安装

<!-- Maven -->
<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
    <version>1.70</version>
</dependency>

// Gradle
implementation 'org.bouncycastle:bcprov-jdk15on:1.70'

示例代码

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import java.security.Security;

// 注册 BouncyCastle 提供者
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

// SM2 示例
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM2Engine;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;

// SM3 哈希
import org.bouncycastle.crypto.digests.SM3Digest;

SM3Digest digest = new SM3Digest();
byte[] data = "Hello World".getBytes("UTF-8");
digest.update(data, 0, data.length);
byte[] hash = new byte[digest.getDigestSize()];
digest.doFinal(hash, 0);

// SM4 对称加密
import org.bouncycastle.crypto.engines.SM4Engine;

优势：

✅ 国际知名，广泛使用
✅ 持续维护更新
✅ 文档完善
✅ 支持完整的国密算法套件

链接：

2. Hutool（国内推荐）

Hutool 是国内流行的 Java 工具库，内置国密算法支持。

安装

<!-- Maven -->
<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-crypto</artifactId>
    <version>5.8.23</version>
</dependency>

// Gradle
implementation 'cn.hutool:hutool-crypto:5.8.23'

示例代码

import cn.hutool.crypto.SmUtil;
import cn.hutool.crypto.asymmetric.KeyType;
import cn.hutool.crypto.asymmetric.SM2;

// SM2 加密
SM2 sm2 = SmUtil.sm2();
String plaintext = "Hello, World!";
String ciphertext = sm2.encryptHex(plaintext, KeyType.PublicKey);
String decrypted = sm2.decryptStr(ciphertext, KeyType.PrivateKey);

// SM3 哈希
String hash = SmUtil.sm3("Hello, World!");

// SM4 对称加密
String key = "0123456789abcdeffedcba9876543210";
String encrypted = SmUtil.sm4(key.getBytes()).encryptHex("Secret");
String decrypted = SmUtil.sm4(key.getBytes()).decryptStr(encrypted);

优势：

✅ 中文文档友好
✅ API 简洁易用
✅ 与其他 Hutool 模块集成好
✅ 活跃的国内社区

链接：

GMKitX 对接指南： Hutool 集成

3. 其他选择

gmhelper

轻量级国密算法库。

<dependency>
    <groupId>org.openeuler.gm</groupId>
    <artifactId>gmhelper</artifactId>
    <version>1.4.1</version>
</dependency>

链接： GitHub

XIPKI

支持国密算法的 PKI 解决方案。

链接： GitHub

🏗️ Spring Boot 集成

配置示例

@Configuration
public class CryptoConfig {
    
    @Bean
    public SM2 sm2() {
        return SmUtil.sm2();
    }
    
    @Bean
    public SM4 sm4(@Value("${crypto.sm4.key}") String key) {
        return SmUtil.sm4(key.getBytes());
    }
}

使用示例

@Service
public class CryptoService {
    
    @Autowired
    private SM2 sm2;
    
    @Autowired
    private SM4 sm4;
    
    public String encryptData(String data) {
        // SM2 加密
        return sm2.encryptHex(data, KeyType.PublicKey);
    }
    
    public String symmetricEncrypt(String data) {
        // SM4 对称加密
        return sm4.encryptHex(data);
    }
}

🔄 前后端对接

TypeScript (前端) ↔ Java (后端)

当前端使用 GMKitX (TypeScript)，后端使用 Java 时：

密钥格式统一

// Java 端导出公钥（Hex 格式）
SM2 sm2 = SmUtil.sm2();
String publicKeyHex = sm2.getPublicKeyBase64(); // 或 getPublicKeyHex()

// 前端使用
import { sm2Encrypt } from 'gmkitx';
const encrypted = sm2Encrypt(publicKeyHex, 'data');

密文格式统一

重要： 确保前后端使用相同的密文模式（C1C3C2 或 C1C2C3）

// Java - Hutool (默认 C1C3C2)
SM2 sm2 = new SM2();
sm2.setMode(SM2Engine.Mode.C1C3C2); // 设置模式

// TypeScript - GMKitX (默认 C1C3C2)
import { sm2Encrypt, SM2CipherMode } from 'gmkitx';
const cipher = sm2Encrypt(publicKey, data, {
  mode: SM2CipherMode.C1C3C2  // 与 Java 保持一致
});

编码格式统一

建议使用 Hex 或 Base64 进行传输：

// Java 端
String hexCipher = sm2.encryptHex(data, KeyType.PublicKey);

// 前端
const hexCipher = sm2Encrypt(publicKey, data, {
  outputFormat: OutputFormat.HEX
});

详细对接指南： Hutool 集成文档

⚡ 性能对比

JVM vs JavaScript

维度	Java	JavaScript/TypeScript
性能	更高（JIT 编译）	中等（解释执行为主）
硬件加速	支持（JNI 调用 native）	不支持（纯软件）
内存管理	GC 自动管理	GC 自动管理
并发处理	多线程优势明显	单线程 + 异步
适用场景	后端高性能服务	前端、全栈、轻量服务

性能优化建议

Java 端：

// 1. 复用密码对象
private static final SM2 sm2 = SmUtil.sm2();

// 2. 使用线程池处理批量加密
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

// 3. 考虑使用 JNI 调用 native 实现（最高性能）

TypeScript 端：

// 1. 使用 Worker 线程处理大数据
const worker = new Worker('crypto-worker.js');

// 2. 批量操作减少函数调用开销
const results = data.map(item => sm3Digest(item));

// 3. 生产环境使用压缩版本

🔐 安全性考虑

Java 端

✅ JVM 内存管理相对安全
✅ 可以使用硬件安全模块（HSM）
⚠️ 注意密钥在内存中的生命周期
⚠️ 使用安全的随机数生成器（SecureRandom）

// 使用安全随机数
SecureRandom random = new SecureRandom();
byte[] randomBytes = new byte[32];
random.nextBytes(randomBytes);

密钥存储

// 使用 Java KeyStore
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
ks.load(new FileInputStream("keystore.p12"), password);

📚 学习资源

Bouncy Castle

Hutool

Spring Security

Spring Security + 国密

🚧 GMKitX Java 版本（计划中）

GMKitX 团队正在考虑提供官方的 Java 实现，将具备以下特性：

✅ 与 TypeScript 版本 API 一致
✅ Maven Central 发布
✅ Spring Boot Starter 支持
✅ 完整的单元测试
✅ 与前端版本互操作性测试

时间表： 待定

反馈： 如果您需要 Java 版本，请在 GitHub Issues 告诉我们！