国密算法简述
概述
国密算法是由我国自主设计的一系列密码算法标准,旨在替代国外主流密码算法(如 AES、RSA 等),构建自主可控的信息安全防护体系。其设计符合国家密码管理局发布的相关标准,涵盖对称加密、非对称加密、哈希算法等多个领域。
国密算法概念
国密算法是中国国家密码管理局制定的一系列密码算法标准,主要包括以下几种:
- 对称加密算法
- SM1算法:一种对称加密算法,通常用于软件和硬件的实现,不对外公开,仅以IP核形式存在于芯片中,广泛应用于电子政务、电子商务等领域。
- SM4算法:一种对称加密算法,类似于AES,密钥长度和分组长度均为128位,适用于无线局域网标准的分组数据算法。
- 应用示例:VPN 通信、IPsec 加密、智能终端数据加密。
- 非对称加密算法
- SM2算法:一种非对称加密算法,基于椭圆曲线密码学,适用于数字签名、密钥交换和公钥加密,具有与RSA算法相当的安全性但更加高效,算法已公开。
- 功能:用于数字签名、密钥交换、数据加密。
- 应用场景:电子政务、金融 CA 证书、区块链身份认证。
- SM9算法:一种标识密码算法,主要用于用户的身份认证,加密强度等同于3072位密钥的RSA加密算法。
- 适用场景:移动互联网、即时通信、物联网设备的快速安全认证。
- SM2算法:一种非对称加密算法,基于椭圆曲线密码学,适用于数字签名、密钥交换和公钥加密,具有与RSA算法相当的安全性但更加高效,算法已公开。
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哈希算法
- SM3算法:一种哈希算法,用于消息摘要和数字签名,输出长度为256位,具有雪崩效应和抗碰撞特性,算法已公开。
- 特点:抗碰撞性强,性能接近 SHA-256,是我国金融、政务等领域的核心哈希标准。
- 应用:文件校验、区块链共识机制、数字证书指纹生成。
- SM3算法:一种哈希算法,用于消息摘要和数字签名,输出长度为256位,具有雪崩效应和抗碰撞特性,算法已公开。
- 祖冲之(ZUC)算法:一种流密码算法,用于移动通信系统空中传输信道的信息加密和完整性保护,是中国密码算法首次成为国际标准的一部分。
国密算法在设计上考虑了安全性、效率和国内法律法规的要求,广泛应用于中国的信息安全领域,包括加密、数字签名、身份认证等方面。在实际使用中,可以根据具体需求和场景选择合适的算法进行使用,确保数据的机密性、完整性和可用性。
核心特点
自主性与安全性
- 完全自主设计,避免国外算法可能存在的 “后门” 风险,符合国家信息安全战略。
- 加密强度与国际主流算法相当(如 SM2 安全性高于 RSA-2048,SM3 等效于 SHA-256)。
高效性
- SM4 加密速度优于 AES-128,适合对性能要求高的场景(如实时数据传输)。
- SM9 简化密钥管理流程,降低企业部署成本。
政策合规性
- 是我国《网络安全法》《密码法》等法规要求的强制标准,政府、金融、能源等关键行业必须采用。
应用场景
领域 | 典型应用 |
---|---|
金融行业 | 银行 U 盾(SM2 数字签名)、移动支付加密(SM4)、交易数据哈希校验(SM3)。 |
电子政务 | 政务系统身份认证(SM9)、公文传输加密(SM2/SM4)、政务云数据安全防护。 |
物联网 | 智能设备密钥协商(SM2)、传感器数据加密(SM4)、设备身份标识(SM9)。 |
工业互联网 | 工业控制系统通信加密、机器间安全认证(SM2/SM9)、工业数据完整性保护(SM3)。 |
区块链 | 国产公链底层加密(如 FISCO BCOS 采用 SM2/SM3)、隐私计算中的密钥管理。 |