国密算法概述与应用
国密算法，即国家商用密码算法，由国家密码管理局制定，旨在打破国外密码算法的垄断，为我国关键信息基础设施和重要行业数据安全提供坚实的技术支撑。
一、国密算法整体概述
国密算法，即国家商用密码算法，是由国家密码管理局制定并发布的一系列密码算法标准。其发展背景与我国信息安全战略紧密相关，随着信息技术的飞速发展，信息安全已成为国家安全的重要组成部分，而密码算法作为信息安全的核心技术，其自主可控至关重要。国密算法的推出，打破了国外密码算法在我国信息领域的垄断地位，为保障我国关键信息基础设施、重要行业数据安全提供了坚实的技术支撑。
国密算法涵盖对称加密、非对称加密、哈希算法等多个类别，形成了一套完整的密码体系。在金融领域，国密算法被用于银行卡交易、网上银行支付等环节，确保资金交易的安全；在政务领域，用于电子公文传输、政务信息系统安全防护等，保障政务数据的机密性和完整性；在电信领域，应用于通信网络的数据加密、用户身份认证等，维护通信网络的安全稳定。
二、主要国密算法及 PHP 实现示例
（一）SM1 算法
SM1 算法是一种分组对称加密算法，分组长度和密钥长度均为 128 位。它的加密过程采用迭代加密方式，通过多轮变换对数据进行加密处理，具有较高的加密强度，与国际上广泛使用的 AES 算法加密强度相当。
由于 SM1 算法的具体细节属于国家机密未公开，因此其实现通常依赖于硬件设备，如智能卡芯片、加密芯片等。在这些硬件设备中，SM1 算法被固化实现，通过硬件接口对外提供加密解密功能。
应用场景：
• 智能卡：如居民身份证、银行卡、社保卡等智能卡中，采用 SM1 算法对卡内存储的个人敏感信息进行加密保护，防止信息泄露和篡改。
• USB Key：在电子认证、网上银行等领域，USB Key 作为身份认证的重要工具，内部使用 SM1 算法对密钥和认证信息进行加密，确保身份认证的安全性。
• 门禁系统：一些高端门禁系统中，采用 SM1 算法对门禁卡的身份信息进行加密，防止门禁卡被复制和伪造，提高门禁系统的安全性。
由于 SM1 算法的实现依赖硬件，在 PHP 中无法直接通过纯软件代码实现，需要通过调用硬件提供的 API 接口来使用，因此此处不提供具体的 PHP 代码示例。
（二）SM2 算法
SM2 算法是基于椭圆曲线密码体制（ECC）的非对称加密算法，相较于 RSA 算法，在相同安全强度下，SM2 算法的密钥长度更短，计算效率更高。其核心原理是利用椭圆曲线上的点运算来实现加密和解密、签名和验证等功能。
SM2 算法的密钥对包括公钥和私钥，公钥可以公开，私钥则需要妥善保管。在加密过程中，发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，接收方使用自己的私钥进行解密；在签名过程中，签名方使用自己的私钥对数据进行签名，验证方使用签名方的公钥对签名进行验证。
应用场景：
• 数字签名：在电子合同、电子公文等领域，使用 SM2 算法进行数字签名，能够确保文件的完整性和不可否认性。例如，企业之间签订电子合同时，双方通过 SM2 算法对合同进行签名，可有效防止合同被篡改和抵赖。
• 密钥交换：在通信双方建立加密连接时，使用 SM2 算法进行密钥交换，能够安全地协商出一个共享密钥，用于后续的对称加密通信。如 VPN 连接建立过程中，可采用 SM2 算法交换会话密钥。
• 数据加密：对于一些敏感程度较高的数据，可使用 SM2 算法进行加密保护。例如，在政务系统中，对涉及国家机密、个人隐私的数据，使用 SM2 算法加密后再进行存储和传输。
PHP 实现示例：
<?php
// 确保PHP环境已安装支持SM2的扩展，如gmp、openssl等并正确配置
// 生成SM2密钥对配置
$config = [
'private_key_type' => OPENSSL_KEYTYPE_EC,
'curve_name' => 'sm2p256v1', // SM2使用的椭圆曲线
'private_key_bits' => 256,
];
// 生成私钥
$privateKeyResource = openssl_pkey_new($config);
if (!$privateKeyResource) {
die("生成私钥失败：" . openssl_error_string());
}
// 提取私钥字符串
openssl_pkey_export($privateKeyResource, $privateKey);
// 提取公钥
$publicKeyDetails = openssl_pkey_get_details($privateKeyResource);
$publicKey = $publicKeyDetails['key'];
// 待加密的数据
$data = '这是一段需要用SM2加密的敏感数据，例如用户的身份证号、银行账号等信息';
// 加密操作
$encryptionResult = openssl_public_encrypt($data, $encryptedData, $publicKey);
if (!$encryptionResult) {
die("加密失败：" . openssl_error_string());
}
$encryptedBase64 = base64_encode($encryptedData);
echo "SM2加密后的数据（Base64编码）：" . $encryptedBase64 . "\n\n";
// 解密操作
$decryptionResult = openssl_private_decrypt(base64_decode($encryptedBase64), $decryptedData, $privateKey);
if (!$decryptionResult) {
die("解密失败：" . openssl_error_string());
}
echo "SM2解密后的数据：" . $decryptedData . "\n\n";
// 待签名的数据
$signData = '这是一段需要进行SM2签名的数据，例如一份电子合同的内容';
// 签名操作，使用SM3作为哈希算法
$signatureResult = openssl_sign($signData, $signature, $privateKey, OPENSSL_ALGO_SM3);
if (!$signatureResult) {
die("签名失败：" . openssl_error_string());
}
$signatureBase64 = base64_encode($signature);
echo "SM2签名结果（Base64编码）：" . $signatureBase64 . "\n\n";
// 验证签名
$verifyResult = openssl_verify($signData, base64_decode($signatureBase64), $publicKey, OPENSSL_ALGO_SM3);
if ($verifyResult === 1) {
echo "SM2签名验证通过\n";
} elseif ($verifyResult === 0) {
echo "SM2签名验证失败，数据可能被篡改或签名不正确\n";
} else {
die(