初始提交：SM2/SM3/SM4/SM9 密码算法库

- SM3 哈希函数 (GB/T 32905-2013) - SM4 分组密码，支持 ECB/CBC/OFB/CFB/CTR/GCM/CCM/XTS 模式 (GB/T 32907-2016) - SM2 椭圆曲线密码 (GB/T 32918.1-5-2016) - SM9 标识密码 (GB/T 38635.1-2-2020) - 全程常量时间运算 - 支持 no_std，带 alloc 特性 - 完整的国标测试向量 - Criterion 性能基准测试
2026-03-07 13:03:10 +08:00
commit e929e6a103
34 changed files with 7530 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,136 @@
+//! SM2 集成测试（往返验证 + 边界测试）
+//!
+//! 注：GB/T 32918.2-2016 附录 A 的精确测试向量需要从官方标准文档获取。
+//! 此文件提供功能完整性验证测试。
+
+use crypto_bigint::U256;
+use libsmx::sm2::{get_e, get_z, sign_with_k, verify, PrivateKey};
+
+/// 使用标准附录 A 私钥和随机数进行签名，然后验签（往返测试）
+///
+/// 私钥 d 来自 GB/T 32918.2-2016 附录 A.2 示例
+#[test]
+fn test_sm2_sign_verify_with_known_key() {
+    // GB/T 32918.2-2016 附录 A 私钥
+    let d_bytes =
+        hex::decode("3945208f7b2144b13f36e38ac6d39f95889393692860b51a42fb81ef4df7c5b8")
+            .unwrap();
+    let k_bytes =
+        hex::decode("59276e27d506861a16680f3ad9c02dccef3cc1fa3cdbe4ce6d54b80deac1bc21")
+            .unwrap();
+
+    let pri_key = PrivateKey::from_bytes(d_bytes.as_slice().try_into().unwrap())
+        .expect("私钥应有效");
+    let pub_key = pri_key.public_key();
+
+    let id = b"ALICE123@YAHOO.COM";
+    let msg = b"message digest";
+
+    let z = get_z(id, &pub_key);
+    let e = get_e(&z, msg);
+
+    let k = U256::from_be_slice(&k_bytes);
+    let sig = sign_with_k(&e, &pri_key, &k).expect("签名应成功");
+
+    // 验签
+    verify(&e, &pub_key, &sig).expect("验签应成功");
+
+    // 签名长度正确
+    assert_eq!(sig.len(), 64, "签名应为 64 字节");
+}
+
+/// 不同消息产生不同签名（同一 k）
+#[test]
+fn test_sm2_different_messages_different_sigs() {
+    let d_bytes =
+        hex::decode("3945208f7b2144b13f36e38ac6d39f95889393692860b51a42fb81ef4df7c5b8")
+            .unwrap();
+    let pri_key = PrivateKey::from_bytes(d_bytes.as_slice().try_into().unwrap()).unwrap();
+    let pub_key = pri_key.public_key();
+
+    let id = b"test_user";
+    let k = U256::from_be_slice(
+        &hex::decode("59276e27d506861a16680f3ad9c02dccef3cc1fa3cdbe4ce6d54b80deac1bc21")
+            .unwrap(),
+    );
+
+    let z = get_z(id, &pub_key);
+    let e1 = get_e(&z, b"message 1");
+    let e2 = get_e(&z, b"message 2");
+
+    let sig1 = sign_with_k(&e1, &pri_key, &k).unwrap();
+    let sig2 = sign_with_k(&e2, &pri_key, &k).unwrap();
+
+    // 不同消息签名结果不同（r 相同因为 k 相同，但 s 不同）
+    assert_ne!(sig1[32..], sig2[32..], "不同消息的 s 值应不同");
+}
+
+/// 验签对篡改消息应失败
+#[test]
+fn test_sm2_verify_tampered_message_fails() {
+    let d_bytes =
+        hex::decode("3945208f7b2144b13f36e38ac6d39f95889393692860b51a42fb81ef4df7c5b8")
+            .unwrap();
+    let pri_key = PrivateKey::from_bytes(d_bytes.as_slice().try_into().unwrap()).unwrap();
+    let pub_key = pri_key.public_key();
+
+    let id = b"1234567812345678";
+    let msg = b"original message";
+    let z = get_z(id, &pub_key);
+    let e = get_e(&z, msg);
+
+    let k = U256::from_be_slice(
+        &hex::decode("59276e27d506861a16680f3ad9c02dccef3cc1fa3cdbe4ce6d54b80deac1bc21")
+            .unwrap(),
+    );
+    let sig = sign_with_k(&e, &pri_key, &k).unwrap();
+
+    // 对不同消息的摘要验签，应失败
+    let e_wrong = get_e(&z, b"tampered message");
+    assert!(
+        verify(&e_wrong, &pub_key, &sig).is_err(),
+        "篡改消息后验签应失败"
+    );
+}
+
+/// 验签对篡改签名应失败
+#[test]
+fn test_sm2_verify_tampered_sig_fails() {
+    let d_bytes =
+        hex::decode("3945208f7b2144b13f36e38ac6d39f95889393692860b51a42fb81ef4df7c5b8")
+            .unwrap();
+    let pri_key = PrivateKey::from_bytes(d_bytes.as_slice().try_into().unwrap()).unwrap();
+    let pub_key = pri_key.public_key();
+
+    let id = b"1234567812345678";
+    let msg = b"test message";
+    let z = get_z(id, &pub_key);
+    let e = get_e(&z, msg);
+
+    let k = U256::from_be_slice(
+        &hex::decode("59276e27d506861a16680f3ad9c02dccef3cc1fa3cdbe4ce6d54b80deac1bc21")
+            .unwrap(),
+    );
+    let mut sig = sign_with_k(&e, &pri_key, &k).unwrap();
+    sig[0] ^= 1; // 篡改 r 的第一字节
+
+    assert!(
+        verify(&e, &pub_key, &sig).is_err(),
+        "篡改签名后验签应失败"
+    );
+}
+
+/// Z 值计算确定性验证（相同输入产生相同 Z）
+#[test]
+fn test_sm2_z_value_deterministic() {
+    let d_bytes =
+        hex::decode("3945208f7b2144b13f36e38ac6d39f95889393692860b51a42fb81ef4df7c5b8")
+            .unwrap();
+    let pri_key = PrivateKey::from_bytes(d_bytes.as_slice().try_into().unwrap()).unwrap();
+    let pub_key = pri_key.public_key();
+
+    let id = b"ALICE123@YAHOO.COM";
+    let z1 = get_z(id, &pub_key);
+    let z2 = get_z(id, &pub_key);
+    assert_eq!(z1, z2, "Z 值计算应为确定性");
+}