SM2算法的加密签名消息语法规范（四）如何构造envelopedData_数字信封 openssl 编码 sm2

前面的文章中已经介绍了国密规范中的数字信封数据envelopedData类型。接下来讲一下怎么构造出这种类型的数据~~\（￣︶￣）/ 

1、构造流程

根据RFC规范，在结合GM/T 0010规范的要求，构造数字信封数据的过程如下:    
    a. 产生一个对应于特定加密算法的内容加密密钥(即会话密钥或对称密钥);
    b. 将内容加密密钥用每个接收者的公钥加密。（算法为：sm2-3 公钥加密算法   OID：1.2.156.10197.1.301.3）
    c. 对于每一个接收者，把加了密的内容加密密钥和接收者的其他信息放入RecipientInfo值中。
    d. 用内容加密密钥加密内容。
    e. 将所有接收者的RecipientInfo值和加了密的内容放入EnvelopedData值中。      

2、编码实现

国密规范中定义的数字信封结构相较于RFC规范中，新增了2个字段用于存放协商好的共享信息。但是是可选的，小编这里并不需要这俩字段。因此可直接使用gmssl中定义的PKCS7_ENVELOPE结构。

然后通过ASN.1库自定义oid类型为envelopedData（1.2.156.10197.6.1.4.2.3）的类型来实现DER编码。自定义ASN结构方案请查看小编之前的文章。这里就不在赘述了。

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(=ﾟωﾟ)ﾉ ---===≡≡≡一顿操作猛如虎......

OK 小编已自定义好了针对数字信封数据的结构（SM2EnvelopedData）;

然后根据构造流程中，调用相关算法计算得到了会话密钥密文（经接收者公钥加密）、被会话密钥加密后的内容密文；并将密文结构数据均进行了DER编码。

*******************************************************/

构造部分主要代码如下：

封装pkcs7数字信封///
	if ((p7 = SM2EnvelopedData_new()) == NULL)
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
	//------------设置类型为NID_pkcs7_enveloped
	if (!SM2_EnvelopedData_set_type(p7, OID_SM2_Enveloped)) {
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
 
	//------------构造recipientinfo
	PKCS7_RECIP_INFO *ri = NULL;
	if ((ri = PKCS7_RECIP_INFO_new()) == NULL)
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
	//设置版本信息
	if (!ASN1_INTEGER_set(ri->version, 0))
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
	//填充issuer_and_serial 颁发者信息
	if (!X509_NAME_set(&ri->issuer_and_serial->issuer, X509_get_issuer_name(enc_cert)))
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
	ASN1_INTEGER_free(ri->issuer_and_serial->serial);
	if (!(ri->issuer_and_serial->serial = ASN1_INTEGER_dup(X509_get_serialNumber(enc_cert))))
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
	//设置接收者证书
	ri->cert = enc_cert;  //注。ri->cert已指向了enc_cert， enc_cert内存将由p7对象释放
	//指定算法和相应的参数  //digestAlgorithms  用接收者公钥加密数据加密密钥的算法
	ri->key_enc_algor->algorithm = OBJ_txt2obj(OID_SM2_3, 1);
	ri->key_enc_algor->parameter = ASN1_TYPE_new();
	ri->key_enc_algor->parameter->type = V_ASN1_NULL;
	//3. 把加了密的内容加密密钥和接收者的其他信息放入RecipientInfo值中。
	/*ASN1_STRING_set0内部是直接进行指针指向，故而ek内存将由ASN1对象去释放。将ek指向NULL，防止重复释放*/
	ASN1_STRING_set0(ri->enc_key, ek, ekLen);
	ek = NULL;
 
	//------------将接收者加入到PKCS7_ENVELOPE的接收者信息集合
	if (!SM2_EnvelopedData_add_recipient_info(p7, ri))
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
 
	//------------构造enc_data
	if (0 == SM2_EnvelopedData_dataInit(p7, uiSymmAlgorithm, iv, 16))
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
	if (0 == SM2_EnvelopedData_dataFinal(p7, cont, contLen))
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}
 
	//------------PKCS7对象Der编码输出
    //pucDerEnvelopedData为缓冲区，用来存放DER编码后的数据；
	pTmp = NULL;
	pTmp = pucDerEnvelopedData;
	if ((derP7Len = i2d_SM2EnvelopedData(p7, &pTmp)) <= 0)
	{
		//TODO. 错误处理
		goto end;
	}	

SM2_EnvelopedData_set_type该方法是根据SM2EnvelopedData结构设计的方法，用于根据OID设置其type。 内部会创建PKCS7_ENVELOPE数字信封结构对象，并设置PKCS7_ENVELOPE对象的版本号。（大家可以根据自己自定义的结构去进行设置）

    ASN1_OBJECT *obj;
 
	obj = OBJ_txt2obj(oid, 1);
 
	if (0 == strcmp(oid, OID_SM2_Enveloped))
	{
		p7->type = obj;
		if ((p7->enveloped = PKCS7_ENVELOPE_new()) == NULL)
			goto err;
		if (!ASN1_INTEGER_set(p7->enveloped->version, 0))
			goto err;
		p7->enveloped->enc_data->content_type = OBJ_txt2obj(OID_SM2_Data, 1);
	}

SM2_EnvelopedData_dataInit方法是根据SM2EnvelopedData结构设计的方法，用于初始化结构中存储加密内容的算法及参数等

int SM2_EnvelopedData_dataInit(SM2EnvelopedData *p7, int symmAlg, unsigned char *iv, unsigned int ivlen)
{
	char objtmp[80] = { 0x00 };
	X509_ALGOR *xalg = NULL;
 
	OBJ_obj2txt(objtmp, sizeof(objtmp), p7->type, 1);
	if (0 == strcmp(objtmp, OID_SM2_Enveloped))
	{
		xalg = p7->enveloped->enc_data->algorithm;
	}
	else
	{
		LError("SM2_EnvelopedData_dataInit, PKCS7_R_WRONG_CONTENT_TYPE");
		return (0);
	}
 
	//指定内容加密算法
	int nid_alg = NID_undef;
	switch (symmAlg)
	{
	case SGD_SM4_ECB:
		nid_alg = NID_sms4_ecb;
		break;
	case SGD_SM4_CBC:
		nid_alg = NID_sms4_cbc;
		break;
	case SGD_SM4_CFB:
		nid_alg = NID_sms4_cfb128;
		break;
	case SGD_SM4_OFB:
		nid_alg = NID_sms4_ofb128;
		break;
	default:
		LError("Symm Algorithm undef.");
		nid_alg = NID_undef;
		return 0;
	}
	xalg->algorithm = OBJ_nid2obj(nid_alg);
 
	if (xalg->parameter == NULL)
		xalg->parameter = ASN1_TYPE_new();
	if (xalg->parameter == NULL)
		return 0;
 
	if (nid_alg == NID_sms4_ecb)
	{
		ASN1_TYPE_free(xalg->parameter);
		xalg->parameter = NULL;
	}
	else
	{
		//SM4算法非ECB模式，需要将IV向量值存放到enc_data中
		//存放到V_ASN1_OCTET_STRING类型中
		ASN1_TYPE_set_octetstring(xalg->parameter, iv, ivlen);
	}
	return 1;
}

SM2_EnvelopedData_dataFinal方法是根据SM2EnvelopedData结构设计的方法，填入加密后的内容。

int SM2_EnvelopedData_dataFinal(SM2EnvelopedData *p7, unsigned char *cont, unsigned int contlen)
{
	char objtmp[80] = { 0x00 };
	ASN1_OCTET_STRING *os = NULL;
 
	OBJ_obj2txt(objtmp, sizeof(objtmp), p7->type, 1);
	if (0 == strcmp(objtmp, OID_SM2_Enveloped))
	{
		os = p7->enveloped->enc_data->enc_data;
		if (os == NULL) {
			os = ASN1_OCTET_STRING_new();
			if (os == NULL) {
				LError("SM2_EnvelopedData_dataFinal, ERR_R_MALLOC_FAILURE");
				return 0;
			}
			p7->enveloped->enc_data->enc_data = os;
		}
	}
	else
	{
		LError("SM2_EnvelopedData_dataFinal, PKCS7_R_WRONG_CONTENT_TYPE");
		return (0);
	}
 
	if (os == NULL)
		return 0;
	ASN1_OCTET_STRING_set(os, cont, contlen);
 
	return 1;
}

以上仅贴出了一些主要代码，供大家参考的同时也记录下方便自己记忆。

最后DER编码输出的envelopedData数据用Asn1View打开查看，如下：