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 I.导出 ECC加密公钥∶SDF_ExportEncPublicKey_ECC J. 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)∶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) 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。 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。
接口文档学习
基础密码服务包括密钥生成、单一的密码运算、文件管理等服务。
本标准采用C语言描述接口函数,无特别说明时,函数中参数的长度单位均为字节数。
设备管理类函数
打开设备:SDF_OpenDevice
关闭设备:SDF_CloseDevice
创建会话:SDF_OpenSession
关闭会话:SDF_CloseSession
获取设备信息:SDF_GetDeviceInfo
产生随机数:SDF_GenerateRandom
获取私钥使用权限:SDF_GetPrivateKeyAccessRight
释放私钥使用权限:SDF_ReleasePrivateKeyAccessRight
密钥管理类函数
导出 RSA 签名公钥:SDF_ExportSignPublicKey_RSA
导出 RSA 加密公钥:SDF_ExportEncPublicKey_RSA
产生RSA非对称密钥对并输出:SDF_GenerateKeyPair_RSA
生成会话密钥并用内部RSA公钥加密输出:SDF_GenerateKeyWithIPK_RSA
生成会话密钥并用外部RSA公钥加密输出:SDF_GenerateKeyWithEPK_RSA
导人会话密钥并用内部RSA私钥解密:SDF_ImportKeyWithISK_RSA
基于 RSA 算法的数宇信封转换:SDF_ExchangeDigitEnvelopeBaseOnRSA
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
生成会话密钥并用内部ECC公钥加密输岀:SDF_GenerateKeyWithIPK_ECC
生成会话密钥并用外部ECC公钥加密输出:SDF_GenerateKeyWithEPK_ECC
导入会话密钥并用内部ECC私钥解密:SDFJmportKeyWithlSKJECC
生成密钥协商参数并输出:SDF_GenerateAgreementDataWithECC
计算会话密钥:SDF_GenerateKey WithECC
产生协商数据并计算会话密钥:SDF_GenerateAgreementDataAndKeyWithECC
基于 ECC算法的数字信封转换:SDF_ExchangeDigitEnvelopeBaseOnECC
生成会话密钥并用密钥加密密钥加密输出: SDF_GenerateKeyWithKEK
导入会话密钥并用密钥加密密钥解密:SDF_ImportKeyWithKEK
销毁会话密钥:SDF_DestroyKey
非对称算法运算类函数
外部公钥 RSA 运算:SDF_ExternalPublicKeyOperation_RSA
内部公钥 RSA 运算:SDF_InternalPublicKeyOperation_RSA
内部私钥 RSA 运算:SDF_InternalPrivateKeyOperation_RSA
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
对称算法运算类函数
对称加密:SDF_Encrypt
对称解密:SDF_Decrypt
计算MAC:SDF_CalculateMAC
杂凑运算类函数
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
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
mkdir sdfproject
cd sdfproject
mkdir src include libs docs test
touch Makefile
touch readme.md
touch compile.shcd docs
mkdir ref
将GMT0018-2012放入ref文件夹下
接着在include文件夹里创建一个sdf.h(可以在notepad++里写)
#ifndef _SDF_H #define _SDF_H//定义设备信息结构 typedef struct DeviceInfo_st{ unsigned char IssuerName[40]; //设备生产商名称 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; //Error Code#define SDF_OK 0x0 //操作成功 #define SDR_BASE 0x01000000 //错误码基础值 #define SDR_UNKNOWERR SDR_BASE+0x00000001 //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 #define SDR_PARDENY SDR_BASE +0x00000007 //无私钥使用权限 #define SDR_KEYNOTEXIST SDR_ BASE+0x00000008 //不存在的密钥调用 #define SDR_ALGNOTSUPPORT SDR_BASE + 0x00000009 //不支持的算法调用 #define SDR_ALGMODNOTSUPPORT SDR_BASE+ 0x0000000A //不支持的算法模式调用 #define SDR_PKOPERR SDR_BASE+ 0x0000000B //公钥运算失败 #define SDR_SK OPERR SDR_BASE + 0x0000000C //私钥运算失败 #define SDR_SIGNERR SDR _BASE+0x0000000D //签名运算失败 #define SDR_VERIFYERR SDR_BASE +0x0000000E //验证签名失败 #define SDR_SYMOPERR SDR_BASE+ 0x0000000F //对称算法运算失败 #define SDR_STEPERR SDR_BASE+0x00000010 //多步运算步骤锗误 #define SDR_FILES1ZEERR SDR_BASE+0x00000011 //文件长度超出限制 #define SDR_FILENOEXIST SDR_BASE+0x00000012 //指定的文件不存在 #define SDR_FILEOFSERR SDR_BASE+0x00000013 //文件起始位置错误 #define SDR_KEYTYPEERR SDR_BASE+0x00000014 //密钥类型缙误 #define SDR_KEYERR SDR_BASE+0x00000015 //密钥缙误 #define SDR_ENCDATAERR SDR_BA3E+0x00000016 //ECC加密数据错误 #define SDR_RANDERR SDR_BASE+0x00000017 //随机数产生失败 #define SDR_PRKRERR SDR_BASE+0x00000018 //私钥使用权限获取失败 #define SDR_MACFRR SDR_BASE+0x00000019 //MAC运算失败 #define SDR_FILEEXISTS SDR_BASE+ 0x0000001A //指定文件已存在 #define SDR_FILEWERR SDR_BASE+0x0000001B //文件写入失败 #define SDR_NORUFFER SDR_BASE+0x0000001c //存储空间不足 #define SDR_INARGERR SDR_BASE+0x0000001D //输入参数错误 #define SDR_OUTARGERR SDR_BASE +0x0000001E //输出参数错误//设备管理 /* 功能:打开密码设备 参数: phDeviceHandle[out]返回设备句柄 返回值: 0 成功 非0 失败,返回错误代码 备注: phDeviceHandle由函数初始化并填写内容 */ int SDF_OpenDevice(void ** phDeviceHandle); /* 功能:关闭密码设备,并释放相关资源。 参数: hDeviceHandle[in] 已打开的设备句柄 返回值: 0 成功 非0 失败,返回错误代码 */ int SDF_CloseDevice( void * hDeviceHandle); /* 功能:获取密码设备能力描述。 参数: hSessionHandle[in] 与设备建立的会话句柄 pstDeviceInfo [out] 设备能力描述信息,内容及格式见设备信息定义 返回值: 0 成功 非0 失败,返回错误代码 */ int SDF_GetDeviceInfo( void * hSessionHandle, DEVICEINFO * pstDeviceInfo); /* 功能:获取指定长度的随机数。 参数:hSessionHandle[in] 与设备建立的会话句柄 uilength[in] 欲获取的随机数长度 pucRandom[out] 缓冲区指针,用于存放获取的随机数 返回值: 0 成功 非0 失败,返回错误代码 */ int SDF_GenerateRandom ( void * hSessionHandle,unsigned int uiLength, unsigned char * pucRandom); #endif 写main.c,其中调用src里定义的函数 test/main.c #include#include #include "sdf.h" int main(){ void **pdh; pdh=(void **)malloc(20); //给pdh分配空间 int ret; ret = SDF_OpenDevice(pdh); //返回handle的指针 if(ret != SDF_OK) { printf("打开设备失败 "); } else { printf("打开设备成功! "); } printf("查看设备信息 "); DEVICEINFO a; ret = SDF_GetDeviceInfo(*pdh,&a); if(ret !=SDF_OK) printf("查看设备信息失败! "); else printf("查看设备信息成功! "); printf("设备名字叫做%s ",a.DeviceName); printf("设备版本号为%d ",a.DeviceVersion); printf("想要获取的随机数长度为: "); int n; scanf("%d",&n); char string[100]; ret = SDF_GenerateRandom(*pdh,n,string); if(ret !=SDF_OK) printf("生成随机数失败!"); else printf("生成的随机数为%s ",string); ret = SDF_CloseDevice(*pdh); if(ret != SDF_OK) { printf("关闭不成功! "); } else { printf("关闭成功! "); } } sdf.c实现函数 src/sdf.c #include # include #include #include "sdf.h" #include #include int SDF_OpenDevice( void ** phDeviceHandle) { return SDF_OK; } int SDF_CloseDevice( void * hDeviceHandle) { return SDF_OK; } int SDF_GetDeviceInfo(void * hSessionHandle,DEVICEINFO * pstDeviceInfo) { DEVICEINFO di; strcpy(di.IssuerName,"lzySDF"); strcpy(di.DeviceName,"SDFlzy20181309"); strcpy(di.DeviceSerial,"20210425"); di.DeviceVersion=1; (*pstDeviceInfo)= di; return SDF_OK; } int SDF_GenerateRandom (void * hSessionHandle,unsigned int uiLength,unsigned char * pucRandom) { BIGNUM *bn; int i; bn = BN_new(); //生成一个BIGNUM结构 //int bits = 20; int top = -1; int bottom = 1; BN_rand(bn, uiLength, top, bottom); //生成指定bits的随机数 char *a = BN_bn2hex(bn); //转化成16进制字符串 puts(a); printf(" "); for(i=0;*(a+i)!=' ';i++) { *(pucRandom+i)=*(a+i); } *(pucRandom+i)=' '; BN_free(bn); //释放BIGNUM结构 return SDF_OK; } compile.sh gcc test/main.c src/sdf.c -o bin/test -Iinclude -lpthread -lcrypto 遇到的问题 后来找到原因是没有创建bin文件夹,后来创建文件夹后即可成功