/*
* SM2算法是基于ECC算法的，签名同样返回2个大数，共64byte。由于原来RSA算法已很普遍支持，
* 要实现RSA的签名验签都有标准库的实现，而SM2是国密算法在国际上还没有标准通用，算法Oid标识在X509标准中是没定义的。
* 在.Net或Java中可以基于使用BouncyCastle加密库实现，开源的也比较好学习扩展。SM2算法验签可以使用软验签，
* 即可以不需要使用硬件设备，同样使用原始数据、签名、证书(公钥)来实现对签名方验证，保证数据完整性未被篡改。
* 验证过程同样需先摘要原文数据，公钥在证书中是以一个66byte的BitString，去掉前面标记位即64byte为共钥坐标(x,y)，
* 中间分割截取再以Hex方式转成BigInteger大数计算，验签代码如下：
*/
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="md">消息</param>
/// <param name="userD">秘钥</param>
/// <param name="userKey">公钥</param>
/// <param name="sm2Ret">sm2Ret集合</param>
public virtual void Sm2Sign(byte[] md, BigInteger userD, ECPoint userKey, SM2Result sm2Ret)
{
// e
BigInteger e = new BigInteger(1, md); //字节转化大整数
// k
BigInteger k = null; //初始定义大数k为空
ECPoint kp = null; //定义kp点为空
BigInteger r = null; //定义大数r为空，保存求得的r值
BigInteger s = null; //定义大数r为空，保存求得的s值
do
{
do
{
if (!sm2Test)//产生随机数k
{
AsymmetricCipherKeyPair keypair = ecc_key_pair_generator.GenerateKeyPair();
ECPrivateKeyParameters ecpriv = (ECPrivateKeyParameters)keypair.Private; //产生私钥
ECPublicKeyParameters ecpub = (ECPublicKeyParameters)keypair.Public; //产生公钥
k = ecpriv.D; //产生真正的k
kp = ecpub.Q; //kp=生成元
}
else//如果产生不了则手动添加
{
string kS = "6CB28D99385C175C94F94E934817663FC176D925DD72B727260DBAAE1FB2F96F6CB28D99385C175C94F94E9348176240B";
k = new BigInteger(kS, 16);
kp = ecc_point_g.Multiply(k);
}
// r
r = e.Add(kp.X.ToBigInteger()); //r=e+kp坐标点的X
r = r.Mod(ecc_n); //对r进行模n运算，防止越界
}while (r.Equals(BigInteger.Zero) || r.Add(k).Equals(ecc_n)); //r==或者0当r==n时跳出循环
// (1 + dA)~-1
BigInteger da_1 = userD.Add(BigInteger.One); //da_1=秘钥+1;
da_1 = da_1.ModInverse(ecc_n); //对da_1求逆运算
// s
s = r.Multiply(userD); //s=r*秘钥
s = k.Subtract(s).Mod(ecc_n); //s=((k-s)%n);
s = da_1.Multiply(s).Mod(ecc_n); //s=((da_1*s)%n)
}while (s.Equals(BigInteger.Zero)); //s==0的时候跳出循环
sm2Ret.r = r;
sm2Ret.s = s;
}
/*
* SM2算法是基于ECC算法的，签名同样返回2个大数，共64byte。由于原来RSA算法已很普遍支持，
* 要实现RSA的签名验签都有标准库的实现，而SM2是国密算法在国际上还没有标准通用，算法Oid标识在X509标准中是没定义的。
* 在.Net或Java中可以基于使用BouncyCastle加密库实现，开源的也比较好学习扩展。SM2算法验签可以使用软验签，
* 即可以不需要使用硬件设备，同样使用原始数据、签名、证书(公钥)来实现对签名方验证，保证数据完整性未被篡改。
* 验证过程同样需先摘要原文数据，公钥在证书中是以一个66byte的BitString，去掉前面标记位即64byte为共钥坐标(x,y)，
* 中间分割截取再以Hex方式转成BigInteger大数计算，验签代码如下：
*/
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="md">消息</param>
/// <param name="userD">秘钥</param>
/// <param name="userKey">公钥</param>
/// <param name="sm2Ret">sm2Ret集合</param>
public virtual void Sm2Sign(byte[] md, BigInteger userD, ECPoint userKey, SM2Result sm2Ret)
{
// e
BigInteger e = new BigInteger(1, md); //字节转化大整数
// k
BigInteger k; //初始定义大数k为空
ECPoint kp; //定义kp点为空
BigInteger r; //定义大数r为空，保存求得的r值
BigInteger s; //定义大数r为空，保存求得的s值
do
{
do
{
AsymmetricCipherKeyPair keypair = ecc_key_pair_generator.GenerateKeyPair();
ECPrivateKeyParameters ecpriv = (ECPrivateKeyParameters)keypair.Private; //产生私钥
ECPublicKeyParameters ecpub = (ECPublicKeyParameters)keypair.Public; //产生公钥
k = ecpriv.D; //产生真正的k
kp = ecpub.Q;
//this.ecc_point_g.Multiply(k); //新加
// r
r = e.Add(kp.XCoord.ToBigInteger()); //r=e+kp坐标点的X
r = r.Mod(ecc_n); //对r进行模n运算，防止越界
}while (r.Equals(BigInteger.Zero) || r.Add(k).Equals(ecc_n)); //r==或者0当r==n时跳出循环
// (1 + dA)~-1
BigInteger da_1 = userD.Add(BigInteger.One); //da_1=秘钥+1;
da_1 = da_1.ModInverse(ecc_n); //对da_1求逆运算
// s
s = r.Multiply(userD); //s=r*秘钥
s = k.Subtract(s).Mod(ecc_n); //s=((k-s)%n);
s = da_1.Multiply(s).Mod(ecc_n); //s=((da_1*s)%n)
}while (s.Equals(BigInteger.Zero)); //s==0的时候跳出循环
sm2Ret.r = r;
sm2Ret.s = s;
}
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="md">消息</param>
/// <param name="userKey">公钥</param>
/// <param name="r">由数字签名得到的大数r</param>
/// <param name="s">由数字签名得到的大数s</param>
/// <param name="sm2Ret"></param>
public virtual void Sm2Verify(byte[] md, ECPoint userKey, BigInteger r, BigInteger s, SM2Result sm2Ret)//客户端验证
{
sm2Ret.R = null;
// e_
BigInteger e = new BigInteger(1, md); //字节转化大整数e
// t
BigInteger t = r.Add(s).Mod(ecc_n); //大数t=(r+s)%n;
if (t.Equals(BigInteger.Zero)) //如果t==0，返回上一层
{
return;
}
// x1y1
ECPoint x1y1 = ecc_point_g.Multiply(sm2Ret.s); //x1y1=g*s
x1y1 = x1y1.Add(userKey.Multiply(t)); //x1y1=x1y1+公钥*(t),其中t=(r+s)%n
// R
sm2Ret.R = e.Add(x1y1.X.ToBigInteger()).Mod(ecc_n);//r=(x1y1点的X的大数形式+e)%n
}
