密碼學(xué)sm2-sm3-sm4加密標(biāo)準(zhǔn)-資料下載頁
2025-07-24 18:39本頁面
【正文】 28bit，表示為MK=(MK0,MK1,MK2,MK3)，其中MKi (i=0,1,2,3)為字。輪密鑰表示為rki（i=0,1,2.....,31）為字。FK=(FK0,FK1,FK2,FK3)為系統(tǒng)參數(shù)，CK=(CK0,CK1,.....,CK31)為固定參數(shù)，都為字。2) 輪函數(shù)整體的加密函數(shù)為：Xi+4=F(Xi, Xi+1, Xi+2, Xi+3, rki)=Xi⊕T(Xi+1⊕Xi+2⊕Xi+3⊕rki)其中T為一個(gè)合成置換，由非線性變換和線性變換復(fù)合而成。l 非線性變換由4個(gè)平行的S盒構(gòu)成，S盒的數(shù)據(jù)均采用16進(jìn)制。l 線性變換公式如下，其中B為非線性變換得到的字C=L(B)=B⊕(B2)⊕(B10)⊕(B18)⊕(B24)3) 密鑰擴(kuò)展已知加密密鑰MK=(MK0,MK1,MK2,MK3)，系統(tǒng)參數(shù)FK=(FK0,FK1,FK2,FK3)，固定參數(shù)CK=(CK0,CK1,.....,CK31)。rki為輪密鑰，輪密鑰由加密密鑰生成。首先(K0, K1, K2, K3)=(MK0⊕FK0, MK1⊕FK1, MK2⊕FK2, MK3⊕FK3)，然后對i=0,1,2,…,31：rki=Ki+4=Ki⊕T’(Ki+1⊕Ki+2⊕Ki+3⊕CKi)，該變換與加密中的T變換基本相同，只是將其中的線性變換改為：L’(B)=B⊕(B13) ⊕(B23)，由于系統(tǒng)參數(shù)個(gè)固定參數(shù)是已知的，輪密鑰即可求得。4) 加密解密過程加密最后一輪變換時(shí)，輸出為：(Y0, Y1, Y2, Y3)=R(X32, X33, X34, X35)=(X35, X34, X33, X32) 最后輸出是加密的反序，解密時(shí)只是將輪密鑰的使用順序進(jìn)行逆向進(jìn)行。2. SM4的應(yīng)用SM4在數(shù)據(jù)安全中的應(yīng)用：以固態(tài)硬盤為例，若用戶數(shù)據(jù)的明文直接保存在存儲介質(zhì)上，那么只要拿到存儲數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)，就能以一定的途徑獲取到其中存儲的用戶數(shù)據(jù)，比如換上其它的主控芯片、對存儲介質(zhì)上的電平進(jìn)行分析等。我們可以在數(shù)據(jù)讀寫路徑上加上一道門鎖——SM4加解密：數(shù)據(jù)由主機(jī)傳輸?shù)骄彺鍾AM的過程中，使用SM4 算法加密，寫入到緩存上的就是密文，并最終以密文的形式保存在存儲介質(zhì)Flash上；讀取數(shù)據(jù)時(shí)再解密出明文返回給主機(jī)。以上所述的加密過程對用戶是完全透明的，用戶完全感知不到加解密過程的存在。為確保明文數(shù)據(jù)只對授權(quán)用戶可見，需要對加解密數(shù)據(jù)的密鑰——介質(zhì)密鑰（MKey）進(jìn)行保護(hù)，將其與授權(quán)用戶關(guān)聯(lián)起來。一種簡單的關(guān)聯(lián)方式如下圖所示，一方面使用SM3算法對用戶口令進(jìn)行雜湊生成口令摘要，保存口令摘要用于身份鑒權(quán)；另一方面，對用戶口令進(jìn)行派生構(gòu)造加密密鑰（EKey），對介質(zhì)密鑰進(jìn)行加密保存。3. 對比SM4與同類型算法國際的DES算法和國產(chǎn)的SM4算法的目的都是為了加密保護(hù)靜態(tài)儲存和傳輸信道中的數(shù)據(jù)。從算法上看，國產(chǎn)SM4算法在計(jì)算過程中增加非線性變換，理論上能大大提高其算法的安全性，并且由專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了密碼分析，民間也對21輪SM4進(jìn)行了差分密碼分析，安全性較高。參考文獻(xiàn)[1] 國密算法在數(shù)據(jù)存儲中的安全應(yīng)用[2] 國密標(biāo)準(zhǔn)文檔
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