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69.0 5.0 40.0 1.78 MB

基于Miracl的国密算法SM9实现

License: BSD 2-Clause "Simplified" License

Makefile 0.10% C 99.90%

c xcode sm9 g-c-c

sm9_free's Introduction

SM9_FREE

标识密码算法SM9（IBC）实现，包括密钥生成、签名验签、密钥交换和加解密等SM9标准中提到的所有功能。

该实现基于Miracl密码库

采用C语言编写，可支持X86、X86_64、ARM等多平台编译。

源码关系

Miracl密码库比较庞大，因此只截取出其中最核心的部分，包括大整数运算，Fp，Fp^2，Fp^4域计算以及Fp和Fp^2上椭圆曲线基础计算等功能。

依赖的所有Miracl密码库文件在文件夹 SM9_FREE/miracl 内。

在 Miracl密码库基础之上，实现了满足SM9扩域需求的Fp^12和ate-pairing实现，最后在此之上完成了SM9的密钥生成、签名验签、密钥交换和加解密等功能。所有和SM9相关的文件都在文件夹 SM9_FREE/sm9内。

SM9Test.c文件内是简单的测试用例，同时对性能做了简单的统计。

SM9编译测试

可以直接用XCODE进行编译测试

也可用gcc进行编译

make test

./test

SM9使用方法

#具体返回错误码等可参考sm9_algorithm.h文件

首先需要初始化参数(使用SM9 第五部分指定的曲线类型和主密钥初始化系统)：

SM9_Init(0,0,32,NULL,NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL );

如果想要使用签名部分

2.1 需要首先生成签名公私钥对：

SM9_MSK msk = SM9_MSK_New(32, cks); // 申明一个签名主密钥

SM9_MSPK mspk = SM9_MSPK_New(32); //申明一个主签名公钥

SM9_GenMSignPubKey(&msk, &mspk); // 生成主签名公钥

2.2 启动签名验签lib

gg = SM9_Set_Sign(mspk.x1, mspk.x2, mspk.y1, mspk.y2, NULL); // 启动签名lib

第二次启动时候可以使用上述生成的gg

SM9_Set_Sign(NULL, NULL, NULL, NULL, gg);

2.3 针对具体id生成签名私钥

SM9_PK pk = SM9_PK_New(5, id); // 申明一个签名公钥

SM9_SSK sk = SM9_SSK_New(32); // 申明一个签名私钥

SM9_GenSignSecKey(&sk, &pk, &msk); // 由公钥（id）生成签名私钥

2.4 完成签名

SM9_Sign sign = SM9_Sign_New(32); // 申明一个签名体

SM9_Signature(msg, 20, rand, &sk, &sign); //签名

2.5 验签部分

单独使用验签，同样需要先初始化参数

SM9_Init(0,0,32,NULL,NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL );

和启动签名验签lib

SM9_Set_Sign(NULL, NULL, NULL, NULL, gg);

随后可以根据用户id完成验签

SM9_Verify(msg, 20, &sign, &pk, NULL);

开源协议

本代码遵循BSD开源协议，欢迎大家使用

性能

在cpu i7 2.3G, 64位单线程环境下：

签名10000次大约耗时：120秒

验证10000次大约耗时：372秒

加密10000次大约耗时：130秒

解密10000次大约耗时：214秒

密钥交换20000次大约耗时：833秒

捐献

接受ETH捐献： ETH地址：0x36D112ad944c44Be528D5B799ECC131ffD3669BA

接受EOS捐献： EOS账号：jueduijuxing

所有收到的捐献将以徐峥、刘青云、周迅或张韶涵的名义在西部助建希望小学、水井等基础设施（不知以他人名义捐献是否妥当，如有不妥将删除）。

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怎么比官方的代码多了一些函数呢？

我发现了一些函数官方库里没有，比如zzn2_pow，zzn2_kill，是作者自己添加的么。我本来想用别人编译好的库，但是发现有些函数提示找不到，查了官方的代码发现也没有。

make test编译成功后得到test.exe，在执行test.exe后报错

make test编译成功后得到test.exe，在执行test.exe后报错命令行中只打印了begin test

签名

生成签名：代码 SM9_Signature() 函数，签名通过结构体SM9_Sign存放，想问一下放在消息体后的签名，是将结构体赋值再消息体之后，直接发送至对端么。还是经过了进一步的运算

签名结果和验证工具不太一致

cks="2185EFAE4160ADB3ADF66661896A0093730FA84100A18AB252892B3C5151D7D4"
id="rtxm"
msg="mfds"
rand="641C11724B96E1CABE8230F9E4EFC309A7D2B8B0C18234E6D3249C3C9AB247A9"

代码测试结果：
h：
8ca9426325d020fd7bb92f3f4b17bc2ff941353d133699e2c8cdc9b8ece48eba
xs：
14d624aeb3f9774540a4e99767ae88791757c8087a15b0df271381203b1cadd7
ys：
4588e599a91466ffe22e21adbf7ad4168cb7ac4bd93c042771fbaf2aaf6c3897

###############################################################################
测试工具结果：
h：
8CA9426325D020FD7BB92F3F4B17BC2FF941353D133699E2C8CDC9B8ECE48EBA
xs：
9073D8A1588EB53D659DB032E26E688A7E3FD36A99D8F5C80AF020D2199755CA
ys：
47030BA93EFD34970C6F83AEEDBB201239D4473CC58B21DC1BBD71FAD07626F6

签名验签问题

1、写死随机数，但每次执行签名结果不同
2、将msg改为非Chinese IBS standard，比如 abcd 等等，验签会失败

怎么支持arm64

使用arm交叉编译时，内联的汇编指令报错，但是对汇编不了解，应该怎么解决呢

😜

是不是可以编译一个lib文件，然后直接就调用了，不用添加miracl下的文件了

签名验签不正确

cks:="\x86\xDC\xD6\x4F\xEB\x81\xA7\x19\x63\x59\x59\xF1\xA5\xC2\xF9\x88\xBD\x39\x43\x1B\x08\xA8\x63\xF0\x42\x8D\x21\xDF\xFA\xF2\xBF\x89"
id:="\x41\x6C\x69\x63\x65"
msg := "\x43\x68\x69\x6E\x65\x73\x65\x20\x49\x42\x53\x20\x73\x74\x61\x6E\x64\x61\x72\x64"
rand:="\x1A\x23\x29\x77\xBA\x9F\xA2\xD1\xC5\x58\xF2\xD4\x67\xFE\x7B\xE7\x04\x05\x41\x26\x73\xF8\xBE\x64\x9B\xBD\xD4\xA0\x95\xBE\x1B\x4B"

---------------------------------------结果----xs显示不全-------------------------------------
h： 396fb96c805e65426b1120c27edf86ecc1e36f88e8fdd1f59cbfc573c20536b0
xs： 52a37a7ab0b9016147593d068370268dd6e011e8443fffc194
ys： 2eaaba9d337a3cbc8562e1e22794f69f950b82785fe2df7e512ec9588ae3cfa8

发现一个bug, id=mqq , 签名原文=mqqq的时候，签名结果和测试工具的结果不太一样

俩个问题哦

代码下Ubuntu下编译不成功呢 make test 编不出来执行文件哦
请问可以在单片机下使用吗如果有测过哪个?

加解密问题

--------------------------加密测试参数--------------------------

unsigned char cmsg[20] = {"\x43\x68\x69\x6E\x65\x73\x65\x20\x49\x42\x45\x20\x73\x74\x61\x6E\x64\x61\x72\x64"};
unsigned char eks[32] = {"\x00\x01\xED\xEE\x37\x78\xF4\x41\xF8\xDE\xA3\xD9\xFA\x0A\xCC\x4E\x07\xEE\x36\xC9\x3F\x9A\x08\x61\x8A\xF4\xAD\x85\xCE\xDE\x1C\x22"};
unsigned char eid[3] = {"\x42\x6F\x62"};
unsigned char er[32] = {"\x00\x00\xAA\xC0\x54\x17\x79\xC8\xFC\x45\xE3\xE2\xCB\x25\xC1\x2B\x5D\x25\x76\xB2\x12\x9A\xE8\xBB\x5E\xE2\xCB\xE5\xEC\x9E\x78\x5C"};

注：这个加密结果前半部分 x+y都是一致的，后半部分是c3+cp吗好像不太一样

--------------------------调用库得到的结果--------------------------
x： 2445471164490618e1ee20528ff1d545b0f14c8bcaa44544f03dab5dac07d8ff
y： 42ffca97d57cddc05ea405f2e586feb3a6930715532b8000759f13059ed59ac0
c3： fd3c98dd92c44c68332675a370cceede31e0c5cd209c257601149d12b394a2be
cp： e05b6fac6f11b965268c994f00dba7a8bb00fd60583546cbdf4649250863f10a

--------------------------测试工具得到的结果--------------------------
2445471164490618E1EE20528FF1D545B0F14C8BCAA44544F03DAB5DAC07D8FF42FFCA97D57CDDC05EA405F2E586FEB3A6930715532B8000759F13059ED59AC0DEA278E55F9ECB2ECD98E4BA8C8B8EF05571D2AFB3BD94BA8563E236125055A163451E20CD57DFB0722D6D0C8731573FBB00FD60583546CBDF4649250863F10A

编译错误

Makefile
第2行: CC = gcc -std=c99
第27行: $(CC) SM9Test.o -o test -L./ -lsm9

SM9_Init

SM9_Init函数始终返回1 ，建议初始化成功返回其他值

关于生成签名公钥的问题

SM9_PK pk = SM9_PK_New(5, id); // 申明一个签名公钥，不知签名公钥是否根据id生成

标准文档https://github.com/songgeng87/SM9_FREE/blob/master/SM9_FREE/SM9%E6%96%87%E6%A1%A3/SM9_2.pdf数字签名算法部分第2页1.4：签名主公钥由签名主私钥结合系统参数产生

宋老师，请教一下总是出现C3比对失败

老师您好，我使用了您的代码，打印出了相关密钥和内容，采用工具验证总是显示C3比对失败，请问是什么缘故

print_big和sm9_init中的epoint_set

输出big不正确，只能输出28字节。并且我的SM9_init也不能正确运行。epoint_set始终不对，是怎么回事呢，谢谢博主。

宋老师，您好。Makefile有问题，在gcc下面无法编译

@songgeng87 宋老师，您好。
我直接按照说明，运行

make test

提示如下：

怎么支持RiscV呀

签名结果错误

cks:="\x1A\x94\x71\xE7\x2F\xA8\xAB\xE0\xCC\x6B\x9C\x1C\x71\x43\xCF\x77\xC6\xFD\xAF\x62\x7C\x4E\xF5\x5F\x11\x9A\xB6\x9F\xC2\x3D\x48\x97"
msg := "\x43\x68\x69\x6E\x65\x73\x65\x20\x49\x42\x53\x20\x73\x74\x61\x6E\x64\x61\x72\x64"
rand:="\x25\x20\xE4\xEC\x4A\x03\xBD\xED\x54\xEF\x07\x2D\x59\xC5\xFE\xBF\x20\x14\xBE\xDD\xAF\x43\x14\xAA\x94\x35\x9B\x7B\xE4\xE9\x55\xC9"

---------------------------------------结果----xs显示不全-------------------------------------
h： 1fcb9f5bac5e3cef88fa839504fcd7ab9fb89337e95fdfa659a370f728bbd66a
xs： 6cec7fa9abae
ys： 86a7f2b3236b9feda074fded1201ca33c13c2ebe057a99073b02e70ec6e05cb1