SM商用密码算法概览

商用密码用于保护不属于国家秘密的信息，公民、法人和其他组织可以依法使用商用密码保护网络与信息安全。

目前，我国自行研发的自主可控商用密码算法主要包括：ZUC，SM2，SM3，SM4和SM9等，这些密码算法涵盖了对称密码中的序列密码、分组密码，非对称密码中的椭圆曲线密码，以及密码杂凑算法，它们的组合可以为各种需要密码技术作为支撑的行业应用提供坚实可靠的基础。

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    1、对称密码算法
 

序列密码ZUC（祖冲之）算法和分组密码（SM4）算法都属于对称密码算法，也就是说，加密一方和解密一方使用完全相同的密钥来分别进行加密和解密，从而提供保密性（机密性）保证。

    ①ZUC算法

ZUC算法目前主要用于通信领域。2011年9月，我国以ZUC算法为核心的加密算法128-EEA3和完整性保护算法128-EIA3，与美国AES、欧洲SNOW 3G共同成为了4G移动通信密码算法国际标准。

    ②SM4算法

SM4算法最初作为我国自主无线局域网安全标准（WAPI）的专用密码算法发布，后成为分组密码算法国家行业标准。由于SM4算法最初用于无线局域网芯片WAPI协议中，支持SM4算法的WAPI无线局域网芯片已超过350多个型号，全球累计出货量超过70亿颗。在金融领域，支持 SM4 算法的智能密码钥匙出货量已超过 1.5 亿个。

    2、非对称密码算法
 

非对称密码算法又称公钥密码算法，公钥密码算法包括公钥加密和私钥签名（即数字签名，可提供真实性、不可否认性保证）两种主要用途，打破了对称密码算法加密和解密必须使用相同密钥的限制。

公钥加密算法加密和解密使用不同的密钥。其中加密的密钥被公开，称为公钥；解密的密钥被保密，称为私钥。公钥、私钥是密切关联的，从私钥可推导出公钥，但从公钥推导出私钥是计算上不可行的。

SM2算法（椭圆曲线公钥密码算法）和SM9算法（标识密码算法）是我国颁布的商用密码标准算法中的公钥密码算法，常见的国外公钥密码算法有RSA、ECDSA算法等。

    ①SM2算法

目前，基于SM2算法的数字签名技术已在我国电子认证领域广泛应用。SM2算法于2017年被国际标准化组织（ISO）采纳，成为国际标准ISO/IEC 14888-3的一部分。

②SM9算法

SM9算法将用户的标识（如邮件地址、手机号码、QQ号码等）作为公钥，不需要数字证书、证书库或密钥库，省略了交换数字证书和公钥过程，使得安全系统变得易于部署和管理，非常适合端对端离线安全通讯、云端数据加密，以及基于属性加密、基于策略加密的各种场合。

同SM2算法一起，SM9数字签名算法也在2017年被ISO采纳，成为国际标准ISO/IEC 14888-3的一部分。

    3、密码杂凑算法
 

密码杂凑算法又称杂凑函数、哈希(hash)算法、哈希函数，是把任意长的输入串转化成固定长的输出串的一种函数。我国商用密码标准中的密码杂凑算法是SM3算法，并于2018年10月成为国际标准。

SM3算法的输出长度固定为256比特。输入长度在理论上是无限制的。在实践中根据填充规范的要求，输入长度不能超过264比特。

需要注意的是，只使用SM3算法并不能提供完整性保护，需要配合密钥使用。即带密钥的杂凑算法（HMAC）：利用杂凑算法，将一个密钥和一个消息作为输入，生成一个消息摘要作为输出。HMAC可用作数据完整性检验，检验数据是否被非授权地改变；也可用作消息鉴别，保证消息源的合法性等。