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SM3密码杂凑算法.pdf
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2025-02-18
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SM3密码杂凑算法
SM3 Cryptographic Hash Algorithm
国家密码管理局
201012
目 次
1 范围· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
2 术语和定义 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
3 符号· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
4 常数与函数 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
4.1 初始值 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
4.2 常量 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
4.3 布尔函数 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
4.4 置换函数 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
5 算法描述 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
5.1 概述 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
5.2 填充 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
5.3 迭代压缩 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3
5.3.1 迭代过程 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3
5.3.2
消息扩展
· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
3
5.3.3 压缩函数 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3
5.4 杂凑值 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4
附录A (资料性附录) 运算示例· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
A.1 示例1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
A.1 示例2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 7
I
SM3密码杂凑算法
1 范围
本文本规定了SM3密码杂凑算法的计算方法和计算步骤,并给出了运算示例。
本文本适用于商用码应用中的数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成,
可满足多种密码应用的安全需求。同时,本文本还可为安全产品生产商提供产品和技术的标准定位以
及标准化的参考,提高安全产品的可信性与互操作性。
2 术语语和和定定义
1.1
比特特串bit string
01组成的二进制数字序列。
1.2
大端big-endian
数据在内存中的一种表示格式,规定左边为高有效位,右边为低有效位。数的高阶字节放在存储
器的低地址,数的低阶字节放在存储器的高地址。
1.3
消息message
任意有限长度的比特串。本文本中消息作为杂凑算法的输入数据。
1.4
杂凑凑值hash value
杂凑算法作用于消息后输出的特定长度的比特串。本文本中的杂凑值长度为256比特。
1.5
word
长度为32的比特串。
3 符号
下列符号适用于本文本。
ABCDEF GH8个字寄存器或它们的值的串联
B
(i)
:第i个消息分组
CF :压缩函数
F F
j
:布尔函数,随j的变化取不同的表达式
GG
j
:布尔函数,随j的变化取不同的表达式
IV:初始值,用于确定压缩函数寄存器的初态
P
0
:压缩函数中的置换函数
P
1
:消息扩展中的置换函数
T
j
:常量,随j的变化取不同的值
m:消息
m
:填充后的消息
mod:模运算
32比特与运算
32比特或运算
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