加密API实现与测试

1. 下载并查找GMT 0018-2012密码设备应用接口规范原始文档进行学习 （5分）

2 实现GMT 0018-2012密码设备应用接口规范的接口函数，至少实现：

• 1）设备管理中的打开设备，关闭设备，获取设备信息，产生随机数（4分） 　　
• 2）密钥管理：　　　　

导出 ECC签名公钥 ：SDF_ExportSignPublicKey_ECC ；　　　　

导出 ECC加密公钥：SDF_ExportEncPublicKey_ECC ；　　　　

产生 ECC非对称密钥对并输出：SDF_GenerateKeyPair_ECC
K. （6分） 　　

• 3）非对称算法（至少支持SM2）：　　　　

外部密钥 ECC验证：SDF_ExternalVerify_ECC ；　　　　

内部密钥 ECC签名：SDF_InternalSign_ECC ；　　　　

内部密钥 ECC验证：SDF_InternalVerify_ECC ；　　　　

外部密钥 ECC加密：SDF_ExternalEncrypt_ECC
（8分）

• 4）对称算法（至少支持SM4）：　　　　

对称加密：SDF_Encrypt 　　　　

对称解密：SDF_Dccrypt 　　　　

计算MAC：SDF_CalculateMAC（6分） 　　

• 5）杂凑算法（至少支持SM3）：· 　　　　

杂凑运算初始化：SDF_HashInit；　　　　

多包杂凑运算：SDF_HashUpdate·；　　　　

杂凑运算结束：SDF_HashFinal（6分）

3. 密钥管理要求（10分）

基于本标准设计、开发的密码设备在密钥管理方面，应满足以下要求： 　　　　

• 1）设备密钥的使用不对应用系统开放; 　　　　
• 2） 密钥必须用安全的方法产生并存储; 　　　　
• 3） 在任何时间、任何情况下，除公钥外的密钥均不能以明文形式出现在密码设备外; 　　　　
• 4） 密码设备内部存储的密钥应具备有效的密钥保护机制，防止解剖、探测和非法读取;
• 5） 密码设备内部存储的密钥应具备权限控制机制，防止非法使用和导出。

4. 设备状态要求（5分）

基于本标准设计、开发的密码设备在设备状态方面，应满足以下要求： 　　　　

• 1） 密码设备应具有初始和就绪两个状态; 　　　　
• 2） 未安装设备密钥的密码设备应处干初始状态，已安装设备密钥的密码设备应处于就绪状态; 　　　　
• 3） 在初始状态下，除可读取设备信息、设备密钥的生成或恢复操作外，不能执行任何操作，生成或恢复设备密钥后，密码设备处于就绪状态; 　　　　
• 4） 在就绪状态下，除设备密钥的生成或恢复操作外，应能执行任何操作;
• 5） 在就绪状态下进行的密钥操作，设备操作员应经过密码设备的认证。

代码

sdf.h

#ifndef _SDF_H
#define _SDF_H

typedef struct DeviceInfo_st{
unsigned char IssuerName[40];
unsigned char DeviceName[16];
unsigned char DeviceSerial[16];
unsigned int DeviceVersion;
unsigned int StandardVersion;
unsigned int AsymAlgAbility[2];
unsigned int SymAlgAbility;
unsigned int HashAlgAbility;
unsigned int BufferSize;
} DEVICEINFO;

#define SDR_OK 0x0

/*打开设备*/
int SDF_OpenDevice( void * * phDeviceHandle);

/*关闭设备*/

int SDF_CloseDevice( void * hDeviceHandle);

/*获取设备信息*/
int SDF_GetDeviceInfo(void * hSessionHandle,DEVICEINFO * pstDeviceInfo) ;

/*产生随机数*/
int SDF_GenerateRandom (void * hSessionHandle,unsigned int uiLength,unsigned char * pucRandom);

/*Error Code */

#define SDR_OK 0x0  //操作成功

#define SDR_BASE 0x01000000  //错误码基础值

# define SDR_UNKNOWERR   SDR_BASE +Ox00000001  //未知错误

#define SDR_NOTSUPPORT  SDR_BASE+0x00000002  //不支持的接口调用

#define SDR_COMMFAIL  SDR_BASE+0x00000003  //与设备通信失败

#define SDR_HARDFAIL  SDR_ BASE + 0x00000004  //运算模块无响应
#define SDR_OPENDEVICE  SDR_ BASE +0x00000005  //打开设备失败
#define SDR_OPENSESSION   SDR_BASE+ 0x00000006  //创建会话失败

#endif

main.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include "sdf.h"
int main(){
   void **pdh;
   pdh = (void **)malloc(20);
   int ret;
   ret = SDF_OpenDevice(pdh);
   if(ret != SDR_OK)
   {
       printf("打开设备失败! \n");
   }
   else
   {
       printf("成功打开设备！\n");
     }
   printf("查看设备信息\n");
   DEVICEINFO a;
   ret = SDF_GetDeviceInfo(*pdh,&a);
   if(ret !=SDR_OK)
           printf("查看设备信息失败！\n");
   else
           printf("查看设备信息成功！\n");
   printf("设备名称：%s\n",a.DeviceName);
   printf("设备版本号为%d\n",a.DeviceVersion);
   printf("请输入随机数长度：\n");
   int n;
   scanf("%d",&n);
   char string[100];
   ret = SDF_GenerateRandom(*pdh,n,string);
   if(ret !=SDR_OK)
       printf("生成随机数失败！");
    else
        printf("生成的随机数为%s\n",string);
   ret = SDF_CloseDevice(*pdh);
   
if(ret != SDR_OK)
   {
       printf("关闭设备失败！\n");
   }
   else
   {
       printf("成功关闭设备！\n");
   }


}

sdf.c

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<string.h>
#include "sdf.h"
#include<time.h>
int SDF_OpenDevice( void * * phDeviceHandle)
{
    return SDR_OK;
}
int SDF_CloseDevice( void * hDeviceHandle)
{
    return SDR_OK;
}
int SDF_GetDeviceInfo(void * hSessionHandle,DEVICEINFO * pstDeviceInfo)
{
    DEVICEINFO di;
    strcpy(di.IssuerName,"cgh");
    strcpy(di.DeviceName,"cghSDF");
    strcpy(di.DeviceSerial,"20191319");
    di.DeviceVersion=1;
    (*pstDeviceInfo)= di;    
    
    return SDR_OK;
}
int SDF_GenerateRandom (void * hSessionHandle,unsigned int uiLength,unsigned char * pucRandom)
{
     int i=0;
        char number[100];
        srand(time(NULL));
        number[i]=rand()%9+1+'0';

        for(i=1;i<uiLength;i++)
        {
            number[i]=rand()%10+'0';
        }
        number[uiLength]='\0';
        for(i=0;i<=uiLength;i++)
        {
            *(pucRandom+i)=number[i];
        }

        //itoa(num, pucRandom, 10);
        //printf("pucRandom的值为%s",pucRandom);
        return SDR_OK;
}

非对称算法（至少支持SM2）
按借助openssl实现了SM2算法的加密解密、签名验签

签名验签

对称算法（至少支持SM4）

杂凑算法