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国密之 sm4 分组密码算法

2018/08/23 6,616

SM4分组密码算法，原名SMS4，国家密码管理局于2012年3月21日发布,相关标准为“GM/T 0002-2012《SM4分组密码算法》（原SMS4分组密码算法）”。它是一种分组对称加密算法，分组长度和密钥长度均为 128bit ,加密算法与密码扩展算法均采用 32 轮非线性迭代结构， Sbox 为固定的 8bit 输入 8bit 输出的置换。 数据加/解密的算法结构相同，只是轮密钥的使用顺序相反，解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。

SBox

在密码学中，Sbox（Substitution-box，替换盒）是对称密钥加密算法执行替换计算的基本结构。SBox接受一个特定位数的输入，通过查表将其转换为特定位数的输出。SM4 给定的 SBox 如下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
0 D6 90 E9 FE CC E1 3D B7 16 B6 14 C2 28 FB 2C 05
1 2B 67 9A 76 2A BE 04 C3 AA 44 13 26 49 86 06 99
2 9C 42 50 F4 91 EF 98 7A 33 54 0B 43 ED CF AC 62
3 E4 B3 1C A9 C9 08 E8 95 80 DF 94 FA 75 8F 3F A6
4 47 07 A7 FC F3 73 17 BA 83 59 3C 19 E6 85 4F A8
5 68 6B 81 B2 71 64 DA 8B F8 EB 0F 4B 70 56 9D 35
6 1E 24 0E 5E 63 58 D1 A2 25 22 7C 3B 01 21 78 87
7 D4 00 46 57 9F D3 27 52 4C 36 02 E7 A0 C4 C8 9E
8 EA BF 8A D2 40 C7 38 B5 A3 F7 F2 CE F9 61 15 A1
9 E0 AE 5D A4 9B 34 1A 55 AD 93 32 30 F5 8C B1 E3
A 1D F6 E2 2E 82 66 CA 60 C0 29 23 AB 0D 53 4E 6F
B D5 DB 37 45 DE FD 8E 2F 03 FF 6A 72 6D 6C 5B 51
C 8D 1B AF 92 BB DD BC 7F 11 D9 5C 41 1F 10 5A D8
D 0A C1 31 88 A5 CD 7B BD 2D 74 D0 12 B8 E5 B4 B0
E 89 69 97 4A 0C 96 77 7E 65 B9 F1 09 C5 6E C6 84
F 18 F0 7D EC 3A DC 4D 20 79 EE 5F 3E D7 CB 39 48

例如，对于输入 EF， 通过查表输出为 第 E 行，第 F 列，84

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