2023-158，#每日一悟每日進步##加解密#
國密算法學習摘錄
1、國密即國家密碼局認定的國産密碼算法，主要有SM1、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、祖沖之密碼（ZUC）算法等。其中SM1、SM4、SM7、ZUC是對稱算法，SM2、SM9是非對稱算法，SM3是雜湊演算法，其中SM1、SM7算法不公開，調用該算法時，需要加密晶片的接口。
2、SM1為對稱加密算法，加密強度與AES相當，分組長度和密鑰長度都為128比特，算法安全保密強度及相關軟硬體實作性能與AES相當，算法不公開，僅以IP核的形式存在于晶片中，已經研制了系列晶片、智能IC卡、智能密碼鑰匙、加密卡、加密機等安全産品。
3、SM2為非對稱加密算法，為橢圓曲線公鑰密碼算法，使用的橢圓曲線方程為：y^2=x^3+ax+b。
SM2算法簽名速度快，驗簽速度慢，剛好與RSA算法的特性相反，加、解密速度和驗簽速度相當。SM2算法支援近128GB位元組資料長度，加密結果增加96位元組。
SM2與RSA的算法對比見附表圖。
4、SM3為雜湊演算法，是在SHA-256基礎上改進實作，采用Merkle-Damgard結構，消息分組長度為512位，摘要值長度為256位。
SM3算法的壓縮函數與SHA-256的壓縮函數具有相似的結構，但SM3算法設計更加複雜，如壓縮函數的每一輪都使用2個消息字，消息拓展過程的每一輪都使用5個消息字等。
SM3與SHA-256的算法對比見附表圖。
5、SM4為分組對稱密碼算法，與DES和AES算法類似，分組長度為128比特，密鑰長度128比特，加密算法和密鑰擴充算法均采用32輪非線性疊代結構，以字（32位）為機關進行加密運算，每一次疊代運算均為一輪變換函數F。SM4算法加/解密算法的結構相同，隻是使用輪密鑰相反，解密輪密鑰是加密輪密鑰的逆序。
優點是軟體和硬體實作容易，運算速度快。
6、SM7算法是一種分組密碼算法，分組長度位128比特，密鑰長度128比特，算法文本并未公開，适用于非接觸IC卡應用，包括身份識别類應用（門禁卡、工作證、參賽證等），票務類應用（大型賽事門票、展會門票等），支付與通卡類應用（積分消費卡、校園一卡通、企業已開通、公交一卡通等）。
7、SM9算法是基于雙線性對的辨別密碼算法，使用了橢圓曲線上的雙線性對工具，可以實作基于身份的密碼體制，與傳統意義上的密鑰密碼體制相比有較多優點，如省去了證書管理等。
SM9算法不需要申請數字證書，适用于網際網路各種新興應用的安全保障，如基于雲技術的密碼服務、電子郵件安全、智能終端保護、物聯網安全、雲存儲安全等。這些應用可采用手機号碼或郵件位址作為公鑰，實作資料加密、身份認證、通話加密、通道加密等功能，具有使用友善、易于部署的特點。
8、ZUC算法是中國自主研究的流密碼算法，是運用于移動通信4G網絡中的國際标準密碼算法，該算法包括祖沖之算法（ZUC）、加密算法（128-EEA3）和完整性算法（128-EIA3）3個部分。
ZUC算法由3個基本部分組成，依次為（1）比特重組；（2）非線性函數F；（3）線性回報移位寄存器（LFSR）等。
