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加密算法解析三：SM3

时间在手上，需要抓住 2023-09-01 原文

概要

SM3算法中文称为商密3算法，是由中国国家密码局发布的一种杂凑算法(哈希算法)。它性能和安全性大致与SHA256相等。具体国家的发布标准链接：http://www.sca.gov.cn/sca/xwdt/2010-12/17/content_1002389.shtml。

国家密码局发布的算法不仅有SM3，还有SM1、SM2、SM4、SM7、SM9等，它们的设计和结构都不同，并不是SM3的改进或前期版本。比如SM1为一种对称加密算法，安全与性能与AES相当；SM2为椭圆曲线公钥密码算法，安全和性能大于RSA；SM4为分组数据对称加密算法。

步骤

算法也分为：填充、迭代压缩、处理数据、输出这4个步骤。

1、填充：相当于MD5和SHA的补位和添加长度，先增1和若干个0补成对512求模得448的长度，然后再添加原文长度的64位二进制。举例如下：

其中 原文24bit，补位424bit(1个1和423个0)，增加长度64bit(原文长度的64位二进制表示)

2、消息扩展：SM3没有直接使用数据分组进行运算，而是先对每个512bit分组进行划分，每个分组划分成16个消息字，再以这16个消息通过函数递推出后面的116个消息字，即每个512bit原文可以产生132个消息字(每个消息字32bit)。具体伪代码如下：

3、压缩：先声明初始值IV=7380166f 4914b2b9 172442d7 da8a0600 a96f30bc 163138aa e38dee4d b0fb0e4e ，分别存在A,B,C,D,E,F,G,H这8个32位变量中。接着压缩函数会使用这8个变量进行64轮计算。具体函数如下：

4、输出：最后的ABCDEFGH组成的256位二进制就是密文，一般用64个(16进制)字符打印。

优缺点

优点：安全性高，虽然说安全性和SHA256相当。但个人认为应该指理论上与SHA256相当，毕竟都是哈希算法以及256位摘要。但实际应该比SHA256更高，毕竟破解不可逆算法就是靠字典库，而SHA256的字典库远大于SM3。

缺点：大数据量下加密速度慢。

使用场景

可使用于数字签名验证，信息验证、随机数生成、密码保存等。

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