SoftSDF

SDF密码设备接口的软件实现

目录

1. 项目简介
2. SDF 基本概念
3. SoftSDF 项目
4. 基本功能
5. softsdf 动态库
6. softsdfinit 命令行工具
7. softsdfinit 使用说明
8. 编译和安装
9. 示例

项目简介

SoftSDF 是一个实现了 SDF 接口的软件项目。该项目编译后生成一个 SDF 动态库和一个名为 softsdfinit 的命令行工具。SoftSDF 提供标准的 SDF 接口，通过调用 GmSSL 库以软件方式实现密码计算和密钥存储。

SDF 基本概念

SDF 是中国国家密码管理局发布的安全密码设备接口标准。该标准定义了密码设备与外部应用系统之间的接口，包括以下几个方面：

• 基础安全算法：SM1、SM2、SM3、SM4 等中国国家密码算法。
• 密钥管理：密钥的生成、存储、使用和销毁的管理规范。
• 数据加密解密：数据加密和解密的接口和操作。
• 数字签名和验签：数字签名的生成和验证接口。
• 消息摘要：消息摘要算法（如 SM3）的计算接口。
• 身份认证：身份认证的接口和操作流程。

SoftSDF 项目

SoftSDF 项目包括 softsdf 动态库和 softsdfinit 命令行工具，用于实现和初始化一个虚拟的 SDF 设备。

基本功能

• softsdf 动态库：提供标准的 SDF 接口，通过 GmSSL 库以软件方式实现密码计算和密钥存储。
• softsdfinit 命令行工具：用于初始化一个虚拟的 SDF 设备，创建 KEK 密钥和 SM2 密钥对，并写入文件系统当前目录。

softsdf 动态库

softsdf 动态库提供了标准的 SDF 接口，包括密钥管理、数据加密解密、数字签名和消息摘要等功能。该库使用 GmSSL 库以软件方式实现密码计算和密钥存储。

softsdfinit 命令行工具

softsdfinit 是一个用于初始化虚拟 SDF 设备的命令行工具。该工具生成对称密钥 KEK 和 SM2 密钥对，并将它们存储在文件系统当前目录下。

softsdfinit 使用说明

语法

softsdfinit -kek num -key num -pass str

参数说明

• -kek num：指定 KEK 的索引值，范围为 1 到 4096。
• -key num：指定私钥的索引值，范围为 0 到 4096。
• -pass str：用于访问私钥的密码字符串。

帮助信息

可以使用 -help 选项来查看工具的使用帮助：

$ softsdfinit -help
usage: softsdfinit -kek num -key num -pass str

Options

    -kek num            KEK index
    -key num            Private key index
    -pass str           Password for accessing the private key

Examples

  $ softsdfinit -kek 1 -key 1 -pass P@ssw0rd

示例

以下命令生成 KEK 索引为 1、私钥索引为 1，密码为 P@ssw0rd 的密钥和文件：

$ softsdfinit -kek 1 -key 1 -pass P@ssw0rd

文件存储

• KEK 文件：以 kek-<index>.key 命名，明文存储。
• SM2 签名私钥文件：以 sm2sign-<index>.pem 命名，采用 PKCS#8 口令加密 PEM 格式存储。
• SM2 签名公钥文件：以 sm2signpub-<index>.pem 命名，PEM 格式存储。
• SM2 加密私钥文件：以 sm2enc-<index>.pem 命名，采用 PKCS#8 口令加密 PEM 格式存储。
• SM2 加密公钥文件：以 sm2encpub-<index>.pem 命名，PEM 格式存储。

编译和安装

编译

首先以静态库的方式编译、安装GmSSL。从 https://github.com/guanzhi/GmSSL 下载GmSSL的源代码。在源代码目录执行如下操作：

mkdir build
cd build
cmake .. -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF
make
make test
sudo make install

由于SoftSDF依赖GmSSL的静态库，因此应检查静态库/usr/local/lib/libgmssl.a是否存在。默认情况下编译GmSSL只生成动态库，通过指定-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF可以生成静态库。

编译 SoftSDF 项目，生成 SDF 动态库和 softsdfinit 命令行工具：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

安装

将生成的 softsdfinit 工具和 softsdf 动态库拷贝到合适的位置，例如 /usr/local/bin 和 /usr/local/lib。

示例

以下命令生成 KEK 索引为 1、私钥索引为 1，密码为 P@ssw0rd 的密钥和文件：

$ softsdfinit -kek 1 -key 1 -pass P@ssw0rd

生成的文件包括：

• kek-1.key
• sm2sign-1.pem
• sm2signpub-1.pem
• sm2enc-1.pem
• sm2encpub-1.pem

这些文件将存储在执行命令时的当前目录中。