密码学5：国密算法

最新推荐文章于 2025-06-24 11:12:33 发布
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分类专栏： 区块链开发完全攻略
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u010986776/article/details/84141599
本文介绍了中国的国密算法，包括分组密码算法SM4、公钥密码算法SM2和摘要算法SM3。SM4算法在加密保护数据方面表现出高安全性，SM2基于椭圆曲线，提供公钥加密功能，SM3则是一种安全的摘要算法，替代了不再安全的MD5和SHA-1。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

国密算法由国家密码局发布，包含SM1\ SM2\ SM3\ SM4\ SSF33算法;国际算法由美国的安全局发布，是现今最通用的商用算法。今天就以分组密码算法(SM4)、公钥密码算法(SM2)、摘要算法(SM3)为例，和大家谈谈国米算法。
#分组密码算法——国产SM4
分组密码就是将明文数据按固定长度进行分组，然后在同一密钥控制下逐组进行加密，从而将各个明文分组变换成一个等长的密文分组的密码。其中二进制明文分组的长度称为该分组密码的分组规模。
##分组密码的实现原则如下：
(1)必须实现起来比较简单,知道密钥时加密和脱密都十分容易,适合硬件和(或)软件实现.
(2)加脱密速度和所消耗的资源和成本较低,能满足具体应用范围的需要.

##分组密码的设计基本遵循混淆原则和扩散原则。

  • 混淆原则就是将密文、明文、密钥三者之间的统计关系和代数关系变得尽可能复杂，使得敌手即使获得了密文和明文，也无法求出密钥的任何信息;即使获得了密文和明文的统计规律，也无法求出明文的任何信息。
  • 扩散原则就是应将明文的统计规律和结构规律散射到相当长的一段统计中去。也就是说让明文中的每一位影响密文中的尽可能多的位，或者说让密文中的每一位都受到明文中的尽可能多位的影响。

SM4算法
2006年我国公布了无限局域网产品使用的SM4密码算法。这是我国第一次公布自己的商用密码算法。
SM4算法的整体结构图：
这里写图片描述

国际DES算法也是分组密码算法，

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间隔重复记忆之SM-5
~
07-02 642
SM-5算法介绍
国密算法介绍
guxinglei888的博客
05-14 9880
国密即国家密码局认定的国产密码算法，即商用密码。商用密码，是指能够实现商用密码算法的加密、解密和认证等功能的技术。（包括密码算法编程技术和密码算法芯片、加密卡等的实现技术）。了保障在金融、医疗等领域保障信息传输安全，国家商用密码管理办公室制定了一系列密码标准，包括SM1（SCB2）、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、祖冲之密码算法（ZUC)等。其中SSF33、SM1、SM4、SM7是对称算法...
国密算法SM1、SM2、SM3、SM4介绍
moonNife的专栏
06-24 2525
密算法是由国家密码管理局发布的一系列国产商用密码标准算法
金融安全算法介绍系列5——国密算法
霁风AI
03-28 1852
前言： 为了方便查看博客，特意申请了一个公众号，附上二维码，有兴趣的朋友可以关注，和我一起讨论学习，一起享受技术，一起成长。 参考： SM1分组密码 ...
SM国密算法
lgxzzz的博客
05-22 1882
- --首先先放几张图 偶然见在国家宝藏节目看到了SM算法，由于名字奇特，所以倍感好奇 于是百度了一波。 其实就是国家密码局认定的国产密码算法。标准命名为SM+X（X=1，2，3，4……） 当然这个名字的由来没有你们想象的那么邪恶，或许他只是一个优秀的人名缩写吧，比如说宋明旭什么的…… 这样的国产国密算法有很多种，其中SM1、SM4、SM7、祖冲之密码（ZUC）是对称算法；SM2、SM9是非对称算法；S...
SM系列国密算法简介
小帅的博客
04-21 1万+
众所周知，为了保障商用密码的安全性，国家商用密码管理办公室制定了一系列密码标准，包括SM1（SCB2）、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、祖冲之密码算法（ZUC)那等等。 SM1、SM4、SM7、祖冲之密码（ZUC）是对称算法；SM2、SM9是非对称算法；SM3是哈希算法。其中SM1、SM7算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用； 1、SM1对称密码 SM1 算法是分组密码...
【加密算法】 MD5 & SM2
athicket
02-19 2856
数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出原容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。 该过程的逆过程为解密，即将该编码信息转化为其原来数据的过程。在如今的信息安全领域，有各种各样的加密算法凝聚了计算机科学家门的智慧。从宏观上来看，这些加密算法可以归结为三大类：对称加密算法、非对称加密算法、哈希算法。对称加密和非对称加密是两种常用的加密算法。对称加密（Symmetric Encryption）
Go密码学实战：国密算法与TLS双向认证实现.pdf
05-01
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C语言密码学实战：国密算法实现与OpenSSL引擎开发.pdf
最新发布
06-27
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Python密码学实战：国密算法SM4完整实现.pdf
04-20
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Go语言密码学实战：国密算法与TLS证书管理.pdf
05-05
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国米算法介绍
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文档全含SM1/SM2/SM3/SM4介绍
国密算法SMx系列
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国密算法SMx系列
Python密码学进阶：国密算法SM4实现与优化.pdf
04-22
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国密算法
尹成的技术博客
11-14 1万+
国密算法由国家密码局发布，包含SM1\ SM2\ SM3\ SM4\ SSF33算法;国际算法由美国的安全局发布，是现今最通用的商用算法。今天就以分组密码算法(SM4)、公钥密码算法(SM2)、摘要算法(SM3)为例，和大家谈谈国米算法。 #分组密码算法——国产SM4 分组密码就是将明文数据按固定长度进行分组，然后在同一密钥控制下逐组进行加密，从而将各个明文分组变换成一个等长的密文分组的密码。其中...
SM国密加密算法简介
zz2230633069的博客
06-03 3570
国密算法的出现填补了国内密码算法标准化的空白，为保障国家信息安全提供了技术支撑。
SM系列国密算法
黎明小书生
02-03 2861
** 众所周知，为了保障商用密码的安全性，国家商用密码管理办公室制定了一系列密码标准，包括SM1（SCB2）、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、祖冲之密码算法（ZUC)那等等。其中SM1、SM4、SM7、祖冲之密码（ZUC）是对称算法；SM2、SM9是非对称算法；SM3是哈希算法。目前，这些算法已广泛应用于各个领域中，期待有一天会有采用国密算法的区块链应用出现。其中SM1、SM7算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用；比较少人了解这些算法，在这里对这些国密算法做简单的科普 ** 1
国家宝藏——SM国密算法
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九日王朝
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- --首先先放几张图偶然见在国家宝藏节目看到了SM算法，由于名字奇特，所以倍感好奇于是百度了一波。其实就是国家密码局认定的国产密码算法。名字为SMX（X=1，2，3，4……）当然这个名字的由来没有你们想象的那么邪恶，或许他只是一个优秀的人名缩写吧，比如说宋明旭什么的……这样的国产国密算法有很多种，其中SM1、SM4、SM7、祖冲之密码（ZUC）是对称算法；SM2、SM9是非对称算法；SM3是哈希...
国密算法学习整理
liuxiaoxiaocsdn的博客
01-05 1万+
第1章 解读DES和SM4、RSA和SM2及SM3 第2章 谈PBOC3.0中使用的国密SM2算法 第1章：解读DES和SM4、RSA和SM2及SM3 1.1概念说明： 国密算法是由国家密码局发布，包含SM1\ SM2\ SM3\ SM4\ SSF33算法，其中SM1是硬件实现的算法，这里不与讨论，而SM2、SM3、SM4等可以使用软件实现，这里后续重点研究。另外国际算法由美国的安全
应用密码学商用国密算法代码
06-01
### 商用国密算法 SM2、SM3、SM4 的代码实现示例 以下为商用国密算法 SM2、SM3 和 SM4 的代码实现示例，涵盖加密、解密以及签名验签等功能。 --- #### 1. **SM2 算法的 C 实现** SM2 是一种基于椭圆曲线密码学的公钥加密算法，支持密钥对生成、数据加密/解密以及签名与验证功能。以下是其 C 实现的基本代码示例： ```c #include <stdio.h> #include "gmssl/sm2.h" int main() { unsigned char private_key[32]; unsigned char public_key[65]; // 生成密钥对 if (sm2_gen_key(private_key, public_key) != 1) { printf("Failed to generate key pair.\n"); return -1; } printf("Private Key: "); for (int i = 0; i < 32; i++) printf("%02x", private_key[i]); printf("\n"); printf("Public Key: "); for (int i = 0; i < 65; i++) printf("%02x", public_key[i]); printf("\n"); // 数据加密与解密 unsigned char plaintext[] = "Hello, SM2!"; unsigned char ciphertext[256]; size_t ciphertext_len; if (sm2_encrypt(public_key, plaintext, sizeof(plaintext) - 1, ciphertext, &ciphertext_len) != 1) { printf("Encryption failed.\n"); return -1; } printf("Ciphertext Length: %zu\n", ciphertext_len); unsigned char decryptedtext[256]; size_t decryptedtext_len; if (sm2_decrypt(private_key, ciphertext, ciphertext_len, decryptedtext, &decryptedtext_len) != 1) { printf("Decryption failed.\n"); return -1; } printf("Decrypted Text: %s\n", decryptedtext); return 0; } ``` 上述代码展示了如何使用 GmSSL 库生成 SM2 密钥对，并进行数据加密与解密[^1]。 --- #### 2. **SM3 算法的 Python 实现** SM3 是一种密码哈希算法，类似于 SHA-256。以下是其 Python 实现示例： ```python from gmssl import sm3 def calculate_sm3_hash(data): hash_value = sm3.sm3_hash(data.encode('utf-8')) return hash_value if __name__ == "__main__": data = "Hello, SM3!" hash_result = calculate_sm3_hash(data) print(f"SM3 Hash of '{data}': {hash_result}") ``` 该代码使用 `gmssl` 库计算输入数据的 SM3 哈希值[^4]。 --- #### 3. **SM4 算法的 Java 实现** SM4 是一种分组密码算法，类似于 AES。以下是其 Java 实现示例： ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; public class SM4Example { public static String encrypt(String plainText, String key) throws Exception { SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "SM4"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("SM4/ECB/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey); byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes()); return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted); } public static String decrypt(String encryptedText, String key) throws Exception { SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "SM4"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("SM4/ECB/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey); byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(encryptedText); return new String(cipher.doFinal(decoded)); } public static void main(String[] args) { try { String key = "0123456789abcdef"; String plainText = "Hello, SM4!"; String encryptedText = encrypt(plainText, key); System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText); String decryptedText = decrypt(encryptedText, key); System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 上述代码实现了 SM4 的加密与解密功能，使用了 ECB 模式和 PKCS5 填充[^2]。 --- ###
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