GmSSL

GmSSL是北京大学自主开发的国产商用密码开源库，全面实现了国密算法、标准和安全通信协议的功能，支持包括移动端在内的主流操作系统和处理器，支持密码钥匙、密码卡等典型国产密码硬件，提供功能丰富的命令行工具及多种编程语言接口。

主要特性

超轻量：GmSSL 3大幅降低了内存需求和二进制代码体积，不依赖动态内存，可用于无操作系统的低功耗嵌入式环境（MCU、SOC等），开发者也可以更容易地将国密算法和SSL协议嵌入现有项目中。
更合规：GmSSL 3可配置为仅包含国密算法和国密协议（TLCP协议），使依赖GmSSL的密码应用更易满足密码产品型号检测要求，避免因混杂非国密算法、不安全算法等导致的安全和合规问题。
更安全：TLS 1.3在安全性和通信延迟上较之前的TLS协议有巨大提升，GmSSL 3支持TLS 1.3协议和RFC 8998的国密套件。GmSSL 3默认支持密钥的加密保护，提高了密码算法的抗侧信道攻击能力。
跨平台：GmSSL 3更易跨平台，构建系统不再依赖Perl，默认的CMake构建系统可轻松与Visual Studio、Android NDK等默认编译工具配合使用，开发者也可手工编写Makefile在特殊环境中编译、裁剪。

下载

GmSSL的主分支版本为GmSSL-3.1.1，主要增加跨平台特性，特别是对Windows/Visual Studio的支持，Windows、Android、iOS平台的开发者需使用该版本。

编译与安装

GmSSL 3采用cmake构建系统。下载源代码并解压后，进入源码目录，执行：

mkdir build
cd build
cmake ..
make
make test
sudo make install

make install完成后，GmSSL会在默认安装目录中安装gmssl命令行工具，在头文件目录中创建gmssl目录，并在库目录中安装libgmssl.a、libgmssl.so等库文件。

Visual Studio环境编译

在Visual Studio命令提示符下执行：

mkdir build
cd build
cmake .. -G "NMake Makefiles" -DWIN32=ON
nmake

主要功能

密码算法

分组密码：SM4（CBC/CTR/GCM/ECB/CFB/OFB/CCM/XTS），AES（CBC/CTR/GCM）
序列密码：ZUC/ZUC-256，ChaCha20
哈希函数：SM3，SHA-1，SHA-224/256/384/512
公钥密码：SM2加密/签名，SM9加密/签名
MAC算法：HMAC，GHASH，CBC-MAC
密钥导出函数：PBKDF2、HKDF
随机数生成器：Intel RDRAND，HASH_DRBG（NIST.SP.800-90A）

证书和数字信封

数字证书：X.509证书，CRL证书注销列表，CSR（PKCS #10）证书签名请求
私钥加密：基于SM4/SM3口令加密的PEM格式私钥（PKCS #8）
数字信封：SM2密码消息（GM/T 0010-2012）

SSL协议

TLCP 1.1，支持密码套件TLS_ECC_SM4_CBC_SM3 {0xE0,0x13}（GB/T 38636-2020、GM/T 0024-2014）
TLS 1.2，支持密码套件TLS_ECDHE_SM4_CBC_SM3 {0xE0,0x11}（GB/T 38636-2020、GM/T 0024-2014）
TLS 1.3，支持密码套件TLS_SM4_GCM_SM3 {0x00,0xC6}（RFC 8998）

多语言接口

GmSSL通过子项目提供多种编程语言绑定

GmSSL-Java 以JNI方式实现的Java语言绑定
GmSSL-PHP 以PHP扩展方式实现的PHP语言绑定
GmSSL-Go 以CGO方式实现的Go语言绑定
GmSSL-Python 以ctypes方式实现的Python语言绑定
GmSSL-JS 纯JavaScript实现的国密算法库

支持国密硬件

GmSSL内置支持国密SDF密码硬件（通常为PCI-E接口的密码卡或服务器密码机）和SKF密码硬件（通常为小型USB密码钥匙）。经过测试的密码产品型号包括：

待添加。

开发者也可以使用GmSSL的子项目SoftSDF(https://github.com/GmSSL/SoftSDF)，用功能等效（但不具备密码硬件密钥保护等价的安全性）的软件SDF模块进行开发和测试，正式部署时再替换为硬件SDF。

OpenSSL兼容性

GmSSL 3.0版本重写了所有代码并改变了原有API，因此当前GmSSL版本与OpenSSL不兼容，无法直接用GmSSL替换OpenSSL进行编译。GmSSL提供了子项目OpenSSL-Compatibility-Layer (https://github.com/GmSSL/OpenSSL-Compatibility-Layer)，提供了OpenSSL的兼容层，Nginx等应用可以通过OpenSSL-Compatibility-Layer调用GmSSL功能。经过测试，目前兼容层可以兼容Nginx 1.16至1.25之间的版本。

性能测试

性能测试结果是在单核单线程且未修改处理器默认配置下5次测试中取最好效果。由于未关闭睿频或进行大小核设置，这个成绩通常会略高于多核多线程中每核心的平均成绩。

cmake .. -DENABLE_TEST_SPEED=ON
make
./bin/sm4test; ./bin/sm3test; ./bin/sm2_signtest; ./bin/sm2_enctest; ./bin/sm9test; ./bin/zuctest

MacBook Pro 13英寸 2018款：2.7 GHz四核Intel Core i7，Intel Iris Plus Graphics 655。8 GB 2133 MHz LPDDR3。macOS Sonoma 14.3。

speed_sm4_encrypt: 164.826108 MiB每秒
speed_sm4_encrypt_blocks: 163.120495 MiB每秒
speed_sm4_cbc_encrypt_blocks: 156.870435 MiB每秒
speed_sm4_cbc_decrypt_blocks: 174.701097 MiB每秒
speed_sm4_ctr_encrypt_blocks: 178.457901 MiB每秒
speed_sm4_ctr32_encrypt_blocks: 185.007458 MiB每秒
speed_zuc_generate_keystream: 337.403260 MiB每秒
speed_zuc_encrypt: 356.315696 MiB每秒
test_sm3_speed: 273.551034 MiB每秒
sm2_sign_ctx speed (ENABLE_SM2_AMD64): 4096次签名用时0.036916秒，每秒110954.599632次签名
sm2_sign_ctx speed : 4096次签名用时0.236611秒，每秒17311.114023次签名
test_sm2_encrypt_ctx_speed (ENABLE_SM2_AMD64): 每秒17879.592122次加密
test_sm2_encrypt_ctx_speed: 每秒1869.314131次加密
test_sm9_z256_pairing_speed: 每秒173次配对运算

MacBook Air M2 2022款。Apple M2。16 GB。Sonoma 14.5。

speed_sm4_encrypt: 143.180578 MiB每秒
speed_sm4_encrypt_blocks: 190.928509 MiB每秒
speed_sm4_cbc_encrypt_blocks: 148.519447 MiB每秒
speed_sm4_cbc_decrypt_blocks: 187.305378 MiB每秒
speed_sm4_ctr_encrypt_blocks: 191.195450 MiB每秒
speed_sm4_ctr32_encrypt_blocks: 191.522725 MiB每秒
speed_zuc_generate_keystream: 344.604781 MiB每秒
speed_zuc_encrypt: 344.723575 MiB每秒
test_sm3_speed: 327.298762 MiB每秒
sm2_sign_ctx speed : 4096次签名用时0.290709秒，每秒14089.691066次签名
test_sm2_encrypt_ctx_speed: 每秒1518.575861次加密
test_sm9_z256_pairing_speed: 每秒141次配对运算

更新日志

自3.1.1版本以来

提升了全部国密算法的性能，并在tests测试程序中增加了国密算法的性能测试
增加了SM4 ECB/CFB/OFB/CCM/XTS加密模式，带SM3-HMAC的SM4 CBC/CTR模式，并且在gmssl命令行工具中增加了所有SM4加密模式的选项
在gmssl命令行中增加了GHASH计算的选项
增加了sdftest正确性和兼容性测试命令，以独立子项目的形式提供了SDF的软件实现SoftSDF
移除了RC4、MD5等已被攻破的密码算法