openssl+ SM2 + linux 签名校验开发实例（C++）

一、SM2校验理论基础

SM2的校验过程是使用椭圆曲线上的公钥验证签名的有效性。以下是SM2校验的理论基础相关知识点：

1. SM2签名算法： SM2的校验基于椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）。在签名算法中，签名者使用私钥对消息的哈希值进行签名，而验证者使用相应的公钥、签名值和消息的哈希值进行验证。

2. 公钥验证签名： SM2签名校验的核心在于使用签名者的公钥对签名值进行验证。只有持有私钥的一方才能够生成有效的签名，而任何人都可以使用相应的公钥验证签名的有效性。

3. 椭圆曲线运算： 校验过程中涉及到椭圆曲线上的数学运算，包括点的加法、点的乘法等。这些运算是基于椭圆曲线离散对数问题的难解性来保障安全性。

4. 消息摘要算法： SM2签名使用消息摘要算法对原始消息进行哈希，通常采用SM3算法。在校验过程中，验证者也需要使用相同的哈希算法对接收到的消息进行哈希。

5. 椭圆曲线的离散对数问题： ECC的安全性基于椭圆曲线上的离散对数问题的难解性。在校验过程中，验证者需要执行椭圆曲线运算，确保签名值与消息的哈希值匹配。

6. SM2校验流程：

   • 选择椭圆曲线参数。
   • 生成公钥。
   • 获取签名值、消息的哈希值和公钥。
   • 使用椭圆曲线运算验证签名的有效性。

7. 随机数生成： 随机数的生成在签名的校验中通常不涉及，因为验证者只需要使用公钥进行椭圆曲线运算。

8. 校验结果： 如果校验成功，说明签名是由持有相应私钥的一方生成的，消息在传输过程中没有被篡改，校验者可以信任消息的完整性和真实性。

理解这些基础知识点有助于深入了解SM2校验的工作原理和安全性。在实际应用中，确保正确管理公钥，处理错误和异常情况，并根据具体需求进行适当的安全性考虑。

二、SM2签名校验开发实例（C++）

在Linux环境下使用C++和OpenSSL库进行SM2签名校验的示例代码如下。请注意，这里的公钥和签名数据是预先准备好的，你需要替换为你实际的公钥、签名和消息哈希值。

#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/sm2.h>
#include <openssl/pem.h>int main() {EVP_PKEY* pubKey = EVP_PKEY_new();FILE* publicKeyFile = fopen("public_key.pem", "r");// 从文件中加载公钥if (!PEM_read_PUBKEY(publicKeyFile, &pubKey, NULL, NULL)) {perror("Error loading public key");return 1;}fclose(publicKeyFile);// 待验证的签名const char* signatureHex = "3046022100...";const char* messageHex = "e1e2a1...";// 将十六进制的签名和消息哈希值转换为二进制数据unsigned char* signature;unsigned char* messageHash;size_t sigLen, hashLen;sigLen = strlen(signatureHex) / 2;hashLen = strlen(messageHex) / 2;signature = (unsigned char*)malloc(sigLen);messageHash = (unsigned char*)malloc(hashLen);if (!signature || !messageHash) {perror("Memory allocation error");return 1;}if (hex2bin(signatureHex, signature, sigLen) != 0 ||hex2bin(messageHex, messageHash, hashLen) != 0) {perror("Error converting hex to binary");free(signature);free(messageHash);return 1;}// 创建 SM2 验签上下文EVP_MD_CTX* ctx = EVP_MD_CTX_new();EVP_MD_CTX_init(ctx);// 选择 SM3 摘要算法const EVP_MD* md = EVP_sm3();// 初始化验签if (!EVP_DigestVerifyInit(ctx, NULL, md, NULL, pubKey)) {perror("Error initializing verification");free(signature);free(messageHash);return 1;}// 添加待验证的消息if (!EVP_DigestVerifyUpdate(ctx, messageHash, hashLen)) {perror("Error updating verification");free(signature);free(messageHash);return 1;}// 执行验签int result = EVP_DigestVerifyFinal(ctx, signature, sigLen);// 输出验签结果if (result == 1) {printf("Signature verification successful\n");} else {printf("Signature verification failed\n");}// 释放资源EVP_MD_CTX_free(ctx);EVP_PKEY_free(pubKey);free(signature);free(messageHash);return 0;
}

请确保替换public_key.pem、signatureHex和messageHex为你实际使用的公钥文件、签名和消息哈希值。这个示例中的hex2bin函数用于将十六进制字符串转换为二进制数据，你可以根据需要实现或使用现有的实现。