[密码学实战]Java实现国密（SM2）密钥协商详解：原理、代码与实践
一、代码运行结果
二、国密算法与密钥协商背景
2.1 什么是国密算法？
国密算法是由中国国家密码管理局制定的商用密码标准，包括：
- SM2：椭圆曲线公钥密码算法（非对称加密/签名/密钥协商）
- SM3：密码杂凑算法（哈希）
- SM4：分组密码算法（对称加密）
2.2 密钥协商的意义
在安全通信中，双方需要在不安全的信道上协商出相同的会话密钥，用于后续对称加密。SM2密钥协商协议解决了以下问题：
- 避免预先共享密钥
- 抵抗中间人攻击
- 支持双向身份认证
三、SM2密钥协商原理详解
3.1 核心流程（基于ECMQV协议）
| 步骤 | 角色A（发起方） | 角色B（响应方） |
|---|---|---|
| 1 | 生成临时密钥对 (rA, RA) | 生成临时密钥对 (rB, RB) |
| 2 | 发送RA给B | 发送RB给A |
| 3 | 使用双方公钥和临时公钥计算共享密钥 | 使用双方公钥和临时公钥计算共享密钥 |
3.2 关键公式
共享密钥 = KDF( x_U \cdot (d_A + r_A \cdot s_A) \cdot (P_B + [s_B] \cdot R_B) )
x_U：椭圆曲线点坐标的x分量d_A：A方私钥r_A：A方临时私钥s_A/s_B：静态公钥派生参数
四、Java实现环境准备
4.1 依赖配置
<!-- Bouncy Castle国密支持 -->
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
<version>1.65</version>
</dependency>
4.2 初始化安全提供者
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import java.security.Security;
public class SM2KeyExchange {
static {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider()); // 添加BC提供者
}
}
五、Java核心代码实现（含详细注释）
5.1 密钥对生成工具类
/**
* 生成SM2静态密钥对
*/
public static KeyPair generateStaticKeyPair() throws