如何基于Java解析国密数字证书

一、说明

随着信息安全的重要性日益凸显，数字证书在各种安全通信场景中扮演着至关重要的角色。国密算法，作为我国自主研发的加密算法标准，其应用也愈发广泛。然而，在Java环境中解析使用国密算法的数字证书时，我们可能会遇到一些挑战。

本文主要分享如何在 Java 中解析采用 SM3WITHSM2 签发算法的国密数字证书。

二、问题背景

数字证书通常遵循 X.509 格式标准，而在 Java 中，我们通常使用 java.security 包下的工具来解析这些证书。但是，当证书采用了国密算法，如 SM3WITHSM2 时，标准的 Java 库可能无法识别这种算法特定的椭圆曲线，因此在解析时会抛出异常。

例如，尝试使用以下代码解析一个采用国密算法的证书时：

CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X509");
String filePath ="C:\\Users\\example\\Desktop\\ca.crt";
FileInputStream in =new FileInputStream(filePath);
X509Certificate cer = (X509Certificate) cf.generateCertificate(in);

可能会遇到如下错误：

java.security.cert.CertificateParsingException: java.io.IOException: Unknown named curve: 1.2.156.10197.1.301

这个错误表明 Java 标准库无法识别国密算法使用的椭圆曲线。

三、解决方案

为了解决这个问题，我们需要借助 BouncyCastle 这个强大的加密库，它提供了对多种加密算法的支持，包括国密算法。

步骤 1：添加BouncyCastle依赖

首先，需要将 BouncyCastle 库添加到项目中，在 pom.xml 中添加以下依赖：

<dependency>
		<groupId>org.bouncycastle</groupId>
		<artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
		<version>1.62</version>
</dependency>

步骤 2：修改代码以使用BouncyCastle

接下来需要修改代码，以便在解析证书时使用 BouncyCastle 提供者：

// 引入BC库
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
// 使用BC解析X.509证书
CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X509", "BC");

完整的测试代码如下：

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;  
import java.security.Security;  
import java.security.cert.CertificateFactory;  
import java.security.cert.X509Certificate;  
import java.io.FileInputStream;  
  
public class SMCertificateParser {  
    public static void main(String[] args) {  
        try {  
            // 注册BouncyCastle提供者  
            Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());  
              
            // 使用BouncyCastle提供者解析X.509证书  
            CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X509", "BC");  
            String filePath = "C:\\Users\\example\\Desktop\\ca.crt";  
            FileInputStream in = new FileInputStream(filePath);  
            X509Certificate cer = (X509Certificate) cf.generateCertificate(in);  
              
            // 打印证书信息  
            System.out.println("版本号：" + cer.getVersion());  
            System.out.println("序列号：" + cer.getSerialNumber().toString());  
            System.out.println("有效期：from：" + cer.getNotBefore() + "  to: " + cer.getNotAfter());  
            System.out.println("签发算法：" + cer.getSigAlgName());  
            System.out.println("签发算法ID：" + cer.getSigAlgOID());  
              
            in.close();  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

执行程序后，输出以下信息：

版本号：3
序列号：228766466093659650410797181222534438848
有效期：from：Mon Mar 13 17:31:00 CST 2023  to: Mon Feb 23 17:31:00 CST 2093
签发算法：SM3WITHSM2
签发算法ID：1.2.156.10197.1.501

四、结论

通过引入 BouncyCastle 库并修改代码以使用该库，我们现在能够成功解析采用国密 SM3WITHSM2 算法的数字证书。这一解决方案不仅限于 SM3WITHSM2 还适用于其他国密算法或任何非标准算法，只要 BouncyCastle 库支持这些算法。