国密支持方案

设计目标

为了充分支持国产密码学算法,金链盟基于国产密码学标准,实现了国密加解密、签名、验签、哈希算法、国密SSL通信协议,并将其集成到FISCO BCOS平台中,实现了对国家密码局认定的商用密码的完全支持。

国密版FISCO BCOS将交易签名验签、p2p网络连接、节点连接、数据落盘加密等底层模块的密码学算法均替换为国密算法,国密版FISCO BCOS与标准版主要特性对比如下:

标准版FISCO BCOS国密版FISCO BCOS
SSL链接Openssl TLSv1.2协议国密TLSv1.1协议
签名验证ECDSA签名算法SM2签名算法
消息摘要算法SHA-256 SHA-3SM3消息摘要算法
落盘加密算法AES-256加密算法SM4加密算法
证书模式OpenSSL证书模式国密双证书模式
合约编译器以太坊solidity编译器国密solidity编译器

(注:国密算法SM2, SM3, SM4均基于国产密码学标准开发)

系统框架

系统整体框架如下图所示:

../../../_images/guomishakehand.png

国密SSL 1.1 握手建立流程

国密版FISCO BCOS节点之间的认证选用国密SSL 1.1的ECDHE_SM4_SM3密码套件进行SSL链接的建立,差异如下表所示:

OpenSSL国密SSL
加密套件采用ECDH、RSA、SHA-256、AES256等密码算法采用国密算法
PRF算法SHA-256SM3
密钥交换方式传输椭圆曲线参数以及当前报文的签名当前报文的签名和加密证书
证书模式OpenSSL证书模式国密双证书模式,分别为加密证书和签名证书

数据结构差异

国密版与标准版FISCO BCOS在数据结构上的差异如下:

算法类型标准版FISCO BCOS国密版FISCO BCOS
签名ECDSA (公钥长度: 512 bits, 私钥长度: 256 bits)SM2 (公钥长度:512 bits, 私钥长度:256 bits)
哈希SHA3 (哈希串长度: 256 bits)SM3 (哈希串长度: 256 bits)
对称加解密AES (加密秘钥长度: 256 bits)SM4 (对称密钥长度: 128 bits)
交易长度520bits(其中标识符8bits,签名长度512bits)1024bits(128字节,其中公钥512bits,签名长度512bits)