sm2和sm4加密算法淺析

一: SM2

簡介：SM2是國家密碼管理局于2010年12月17日發(fā)布的橢圓曲線公鑰密碼算法 ，SM2為非對稱加密，基于ECC。該算法已公開。由于該算法基于ECC，故其簽名速度與秘鑰生成速度都快于RSA。ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一種）安全強度比RSA 2048位高，但運算速度快于RSA。

SM2和RSA算法比較

SM2性能更優(yōu)更安全：密碼復(fù)雜度高、處理速度快、機器性能消耗更小

①：加密算法以及流程:

輸入：需要發(fā)送的消息為比特串M，klen為M的比特長度。

1.用隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機數(shù)k∈[1,n-1],k的值為1到n-1

2.計算橢圓曲線點C1=[k]G=(x1,y1)，將C1的數(shù)據(jù)類 型轉(zhuǎn)換為比特串

3.計算橢圓曲線點S=[h]PB，若S是無窮遠(yuǎn)點，則報錯并退出

4.計算橢圓曲線點[k]PB=(x2,y2)，按本文本第1部分4.2.5和4.2.4給出的細(xì)節(jié)，將坐標(biāo)x2、y2 的 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為比特串

5.計算t=KDF(x2 ∥y2, klen)，若t為全0比特串，則返回A1

6.計算C2 = M ⊕t

7.計算C3 = Hash(x2 ∥ M ∥ y2)

8.輸出密文C = C1 ∥ C2 ∥ C3

加密算法流程：

②：解密算法以及流程

klen為密文中C2的比特長度,對密文C=C1 ∥ C2 ∥ C3 進(jìn)行解密,需要實現(xiàn)以下步驟

1.從C中取出比特串C1，按本文本第1部分4.2.3和4.2.9給出的細(xì)節(jié)，將C1的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為橢 圓曲線上的點，驗證C1是否滿足橢圓曲線方程，若不滿足則報錯并退出

2.計算橢圓曲線點S=[h]C1，若S是無窮遠(yuǎn)點，則報錯并退出

3.計算[dB]C1=(x2,y2)，按本文本第1部分4.2.5和4.2.4給出的細(xì)節(jié)，將坐標(biāo)x2、y2的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn) 換為比特串

4.計算t=KDF(x2 ∥y2, klen)，若t為全0比特串，則報錯并退出

5.從C中取出比特串C2，計算M′ = C2 ⊕t

6.計算u = Hash(x2 ∥ M′ ∥ y2)，從C中取出比特串C3，若u ?= C3，則報錯并退出
7.輸出明文M′

解密算法流程：

③：SM2橢圓曲線公鑰密碼算法推薦曲線參數(shù)

橢圓曲線方程：y2 = x3 + ax + b。

曲線參數(shù)：

p=FFFFFFFE FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF 00000000 FFFFFFFF FFFFFFFF a=FFFFFFFE FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF 00000000 FFFFFFFF FFFFFFFC b=28E9FA9E 9D9F5E34 4D5A9E4B CF6509A7 F39789F5 15AB8F92 DDBCBD41 4D940E93 n=FFFFFFFE FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF 7203DF6B 21C6052B 53BBF409 39D54123 Gx=32C4AE2C 1F198119 5F990446 6A39C994 8FE30BBF F2660BE1 715A4589 334C74C7 Gy=BC3736A2 F4F6779C 59BDCEE3 6B692153 D0A9877C C62A4740 02DF32E5 2139F0A0

二：SM4

簡介：SM4由國家密碼管理局于2012年3月21日發(fā)布,SM4 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的分組數(shù)據(jù)算法。對稱加密，密鑰長度和分組長度均為128位。

算法定義：該算法的分組長度為 128 比特，密鑰長度為 128 比特。加密算 法與密鑰擴展算法都采用 32 輪非線性迭代結(jié)構(gòu)。解密算法與加密算法的結(jié)構(gòu)相同，只是輪 密鑰的使用順序相反，解密輪密鑰是加密輪密鑰的逆序

(1)基本運算：

? ⊕ 32 比特異或

? i 32比特循環(huán)左移 i 位

(2)密鑰及密鑰參量 ：

(3)輪函數(shù) F:

(4)合成置換 T:

(5) 非線性變換τ

(6): 線性變換 L

(7):S 盒

(8)加/解密算法

(9):密鑰擴展算法

00070e15, 1c232a31, 383f464d, 545b6269, 70777e85, 8c939aa1, a8afb6bd, c4cbd2d9, e0e7eef5, fc030a11, 181f262d, 343b4249, 50575e65, 6c737a81, 888f969d, a4abb2b9, c0c7ced5, dce3eaf1, f8ff060d, 141b2229, 30373e45, 4c535a61, 686f767d, 848b9299, a0a7aeb5, bcc3cad1, d8dfe6ed, f4fb0209, 10171e25, 2c333a41, 484f565d, 646b7279

這邊有個小demo：以供參考：https://download.csdn.net/download/kawayiyy123/12535104?spm=1001.2014.3001.5503

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的sm2和sm4加密算法浅析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。