基于国密SM4和SM2的混合密碡算法研究与实现
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摘 要 ： 现 代 密码 技 术 在 保 证 信 息安 全 中起 着 至 关 重 要 的 作 用 。Ｓ Ｍ４算 法 运 算速 度 快 ， 但 存 在 密 钥 管 理 复 杂 并 且 安
全性低的缺点 ； Ｓ Ｍ２算 法 安 全 性 高 、 密钥 管理 简 单 ， 但 存 在 对 大块 数 据 加 解 密 速 度 慢 和 效 率 较 低 的 缺 点 。提 出一 种 基 于ｓ Ｍ４和 Ｓ Ｍ２算 法 的 混 合 加 密 算 法 ， 大 量 的 主 体 明文 数 据 采 用加 密速 度 极 快 的 Ｓ Ｍ４算 法 ， 利用ｓ Ｍ２算 法加 密 ｓ Ｍ４
参 考文献 ：
［ １ ］ 田全 红 ， 刘 光 明． 下一 代 数 据 保 护 技 术 研 究与 应 用Ｅ Ｊ ］ ． 计 算 机 光 盘
软件 与应用， ２ Ｏｌ １ （ １ ６） ．
数 据 的 加 密 。缺 点 是 ： 密钥 管理复 杂和 安全性难 以实现 ，
首先 ， 在对称密钥密码 系统 中， 每 两 个 相 互 通 信 的 人 就 需 要 一 对密钥 ， 这 就 导 致 了 当 用 户 增 加 时 密 钥 量 的 成 倍 增
ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ［ Ｚ ］ ． ２ ０ ０ ５ ．
［ ３ ］ 薛华 成 ． 管 理 信 息 系统 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 清 华 大 学 出版 社 ， １ ９ ９ ９ ．
关键 词 ： Ｓ Ｍ４ ； Ｓ Ｍ２ ； 混 合 密 码 算 法
中图分类号 ： ＴＰ ３ ０ ９ ． ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ０ ８ — ０ １ ２ ７ — ０ ４
类： 一 类 为对 称 密钥 算 法 ， 另 一类 为 非对 称 密 钥算 法 。
通 过 公 共 通 信 设 施 或 计 算 机 网 络 进 行 交 换 ，密 码 技 术 是
确 保 信 息 安 全 的 主 导 力 量 ，密 码 算 法 的 研 究 与 应 用 是 信 息安 全 技 术 的核 心 研 究 领 域 。 目前 ， 密 码 算 法 主要 分 为 两 改进 ， 寻求更为高效 、 节 能 的 数 据 保 护 技 术 。下 一 代 数 据 保护 技术的兴起 ， 解 决 了传 统 数 据 保 护 系 统 中运 行 维 护 成 本高、 备份和恢复效率慢 、 可 靠 性 低 的缺 点 。
ｗｅ ｍｕ ｓ ｔ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ａ ｎ ｅ ｗ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｔｈｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｆ ｏ ｕ ｎｄ，ｄ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｘ ｔ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ａ ｓ ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ａ ｈ ｏ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｔ ｏ ｐ ｉ ｃ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｈｉ ｓ ｏ ｗｎ ｕ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｎ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｎ ｅ ｘ ｔ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｎｅ ｘ ｔ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄａ ｔ ａ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ； Ｄａ ｔ ａ Ｒｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ； Ｄａ ｔ ａ Ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ； Ｄａ ｔ ａ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｅ ４ ］ 杨 爱 花 ，苗 长 川． 现 代 市 场 营销 管 理 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 清华大 学出版社 ，
２ ０ ０ ４．
Ｅ ５ ２ 严伟． 信息存储和检 索技术在科 技信 息资源 建设 中的应 用Ｅ Ｊ ］ ．中
国信息导报 ， ２ ０ ０ ７ （ １ ２ ） ．
（ 责任编辑 ： 杜能钢）
算 法 的 密 钥 并 和 密文 一 起 传 输 来避 免 Ｓ Ｍ４复 杂 的 密 钥 管 理 ， 提 高 了数 据 安 全 性 。经 理 论 分 析 及 在 同方 ＴＨＤ ８ ６芯 片 上 的 实验 验 证 ，该 算 法 方 便 可 行 ， 加 密、 解 密速 度 快 且 安 全 性 高 ， 在 电子 商 务 和 电子 政 务 中 的 应 用 具 有 良好 的 效 果 。
第１ ２ 卷 第８ 期
２ ０ １ ３ 年 ８ 月
Ｖｌ ０１ ．１ ２ ＮＯ．８
Ａｕ ｇ．２ ０１ ３
基 于 国密 Ｓ Ｍ４和 Ｓ Ｍ２的 混 合 密 码 算 法 研 究 与 实 现
伍 娟
（ 武 汉天喻 信 息产 业股份 有 限公 司 研 发 中心 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ２ ２ ３ ）
０ 引 言
随着 计 算 机 网 络 和通 信 技术 的 高 速 发 展 ， 电 子 商 务 和 电子 政 务 的需 求 和 应 用 日益 增 加 。 大 量 的 敏 感 信 息 常 常
对 称 密 钥 算 法 又 叫传 统 密码 算 法 ， 就是 加 密 密 钥 能 够
从 解 密 密钥 中 推算 出来 ， 反 过 来 也成 立 。在 大 多数 对 称 算 法 中， 加 密 和 解 密 密 钥 是 相 同 的 。对 称 密 钥 算 法 的 优 点 是： 算 法 实 现 的效 率 高 、 速 度 快 和便 于 实 现 ， 尤其 是 对 大 块
［ ２ ］ Ｇ Ｄ ＵＺ Ｙ． Ｍａ ｔ ｃ ｈ ｓ ｎ ａ ｐ ｓ ｔ ｏ ａ ｐ ｐ ｓ ［ Ｍ］ ． Ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ， Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｏ ｎ Ｍａ ｎ —
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｄａ ｔ ａ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｎｅ ｘ ｔ Ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
摘 要 ： 现 代 密码 技 术 在 保 证 信 息安 全 中起 着 至 关 重 要 的 作 用 。Ｓ Ｍ４算 法 运 算速 度 快 ， 但 存 在 密 钥 管 理 复 杂 并 且 安
全性低的缺点 ； Ｓ Ｍ２算 法 安 全 性 高 、 密钥 管理 简 单 ， 但 存 在 对 大块 数 据 加 解 密 速 度 慢 和 效 率 较 低 的 缺 点 。提 出一 种 基 于ｓ Ｍ４和 Ｓ Ｍ２算 法 的 混 合 加 密 算 法 ， 大 量 的 主 体 明文 数 据 采 用加 密速 度 极 快 的 Ｓ Ｍ４算 法 ， 利用ｓ Ｍ２算 法加 密 ｓ Ｍ４
参 考文献 ：
［ １ ］ 田全 红 ， 刘 光 明． 下一 代 数 据 保 护 技 术 研 究与 应 用Ｅ Ｊ ］ ． 计 算 机 光 盘
软件 与应用， ２ Ｏｌ １ （ １ ６） ．
数 据 的 加 密 。缺 点 是 ： 密钥 管理复 杂和 安全性难 以实现 ，
首先 ， 在对称密钥密码 系统 中， 每 两 个 相 互 通 信 的 人 就 需 要 一 对密钥 ， 这 就 导 致 了 当 用 户 增 加 时 密 钥 量 的 成 倍 增
ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ［ Ｚ ］ ． ２ ０ ０ ５ ．
［ ３ ］ 薛华 成 ． 管 理 信 息 系统 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 清 华 大 学 出版 社 ， １ ９ ９ ９ ．
关键 词 ： Ｓ Ｍ４ ； Ｓ Ｍ２ ； 混 合 密 码 算 法
中图分类号 ： ＴＰ ３ ０ ９ ． ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ０ ８ — ０ １ ２ ７ — ０ ４
类： 一 类 为对 称 密钥 算 法 ， 另 一类 为 非对 称 密 钥算 法 。
通 过 公 共 通 信 设 施 或 计 算 机 网 络 进 行 交 换 ，密 码 技 术 是
确 保 信 息 安 全 的 主 导 力 量 ，密 码 算 法 的 研 究 与 应 用 是 信 息安 全 技 术 的核 心 研 究 领 域 。 目前 ， 密 码 算 法 主要 分 为 两 改进 ， 寻求更为高效 、 节 能 的 数 据 保 护 技 术 。下 一 代 数 据 保护 技术的兴起 ， 解 决 了传 统 数 据 保 护 系 统 中运 行 维 护 成 本高、 备份和恢复效率慢 、 可 靠 性 低 的缺 点 。
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２ ０ ０ ４．
Ｅ ５ ２ 严伟． 信息存储和检 索技术在科 技信 息资源 建设 中的应 用Ｅ Ｊ ］ ．中
国信息导报 ， ２ ０ ０ ７ （ １ ２ ） ．
（ 责任编辑 ： 杜能钢）
算 法 的 密 钥 并 和 密文 一 起 传 输 来避 免 Ｓ Ｍ４复 杂 的 密 钥 管 理 ， 提 高 了数 据 安 全 性 。经 理 论 分 析 及 在 同方 ＴＨＤ ８ ６芯 片 上 的 实验 验 证 ，该 算 法 方 便 可 行 ， 加 密、 解 密速 度 快 且 安 全 性 高 ， 在 电子 商 务 和 电子 政 务 中 的 应 用 具 有 良好 的 效 果 。
第１ ２ 卷 第８ 期
２ ０ １ ３ 年 ８ 月
Ｖｌ ０１ ．１ ２ ＮＯ．８
Ａｕ ｇ．２ ０１ ３
基 于 国密 Ｓ Ｍ４和 Ｓ Ｍ２的 混 合 密 码 算 法 研 究 与 实 现
伍 娟
（ 武 汉天喻 信 息产 业股份 有 限公 司 研 发 中心 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ２ ２ ３ ）
０ 引 言
随着 计 算 机 网 络 和通 信 技术 的 高 速 发 展 ， 电 子 商 务 和 电子 政 务 的需 求 和 应 用 日益 增 加 。 大 量 的 敏 感 信 息 常 常
对 称 密 钥 算 法 又 叫传 统 密码 算 法 ， 就是 加 密 密 钥 能 够
从 解 密 密钥 中 推算 出来 ， 反 过 来 也成 立 。在 大 多数 对 称 算 法 中， 加 密 和 解 密 密 钥 是 相 同 的 。对 称 密 钥 算 法 的 优 点 是： 算 法 实 现 的效 率 高 、 速 度 快 和便 于 实 现 ， 尤其 是 对 大 块
［ ２ ］ Ｇ Ｄ ＵＺ Ｙ． Ｍａ ｔ ｃ ｈ ｓ ｎ ａ ｐ ｓ ｔ ｏ ａ ｐ ｐ ｓ ［ Ｍ］ ． Ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ， Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｏ ｎ Ｍａ ｎ —
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｄａ ｔ ａ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｎｅ ｘ ｔ Ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ