使用 Hutool 工具库实现国密 SM4 加密解密

一、环境准备：添加依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.18</version> <!-- 推荐 ≥5.8.x -->
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk15to18</artifactId>
    <version>1.70</version> <!-- 提供国密算法支持 -->
</dependency>

注：Bouncy Castle 是 Hutool 实现国密算法的底层依赖，不可省略

二、核心代码实现

1. ​生成 SM4 密钥

import cn.hutool.crypto.SmUtil;
import cn.hutool.core.util.HexUtil;

// 生成 128 位随机密钥（16 字节）
byte[] keyBytes = SmUtil.sm4().getSecretKey().getEncoded();
String sm4Key = HexUtil.encodeHexStr(keyBytes); // 转为十六进制字符串
System.out.println("SM4 密钥: " + sm4Key); // 示例：6dbfc14984eb7dbe6d4e275429c70a73

2. ​加密与解密

import cn.hutool.crypto.symmetric.SM4;

public class Sm4Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String content = "需要加密的数据";
        String sm4Key = "6dbfc14984eb7dbe6d4e275429c70a73"; // 替换为你的密钥

        // 初始化 SM4 实例（默认 ECB 模式）
        SM4 sm4 = new SM4(HexUtil.decodeHex(sm4Key));

        // 加密 → 十六进制结果
        String encrypted = sm4.encryptHex(content);
        System.out.println("加密结果: " + encrypted); // 示例：5684c1c131d8dd3f99a3906ba4c9c94f

        // 解密 → 原始文本
        String decrypted = sm4.decryptStr(encrypted);
        System.out.println("解密结果: " + decrypted); // 输出：需要加密的数据
    }
}

三、高级用法：自定义加密模式

持 ​CBC/CTR/CFB 等模式，需指定初始化向量 (IV)：

import cn.hutool.crypto.Mode;
import cn.hutool.crypto.Padding;

// 使用 CBC 模式 + PKCS7 填充
SM4 sm4 = new SM4(
    Mode.CBC, 
    Padding.PKCS7Padding,
    HexUtil.decodeHex(sm4Key), // 密钥
    "初始向量IV".getBytes()     // IV 长度需为 16 字节
);

// 加密（方法同上）
String encrypted = sm4.encryptHex(content);

注意：
​> ECB 模式 无需 IV，但安全性较低，推荐 ​CBC/CTR 模式；
IV 需为 ​16 字节随机值，且每次加密应不同（可通过 SecureUtil.generateKey(16) 生成）。

四、其他实用技巧

1.密钥管理
避免硬编码：将密钥存储在安全配置中心或环境变量中；
定期轮换：通过 SmUtil.sm4() 生成新密钥并更新系统。

2.​数据格式处理
加密结果支持多种输出格式：

sm4.encryptBase64(content); // Base64 编码
sm4.encrypt(content.getBytes()); // 直接返回字节数组

​3.算法兼容性

与其他系统交互时，需确认双方使用相同模式+填充方式+IV 生成规则；
Hutool 默认采用 ​PKCS7Padding​（等价于 PKCS5Padding）。

五、技术原理

底层实现：Hutool 通过封装 Bouncy Castle 库支持国密算法，简化了 API 调用；
​密钥长度：SM4 为 ​128 位对称加密，安全性对标 AES-128；
​性能建议：批量数据加密时，优先选用 ​CTR 模式​（支持并行计算）

总结

​基础流程：
生成密钥 → 初始化 SM4 对象 → 调用 encryptHex()/decryptStr()；
​安全增强：
务必使用 ​CBC/CTR 模式 + 随机 IV，避免 ECB 模式；
​适用场景：
敏感配置加密、数据库字段保护、跨系统安全通信（需双方约定密钥及参数）。