SM4 (шифр)

SM4 (ранее SMS4 ) - это блочный шифр используется в китайском национальном стандарте для беспроводной локальной сети WAPI (инфраструктура проводной аутентификации и конфиденциальности).

SM4 был шифром, предложенным для стандарта IEEE 802.11i, но до сих пор отвергнутым ISO. Одной из причин отказа было противодействие предложению WAPI Fast Track со стороны IEEE.

. Алгоритм SM4 был изобретен Лу Шуваном (китайский : 吕 述 望). Алгоритм был рассекречен в январе 2006 г. и стал национальным стандартом (GB / T 32907-2016) в августе 2016 г.

• 1 Шифр ​​
• 2 Термины и определения
  • 2.1 Word и байт
  • 2.2 S-box
  • 2.3 Ключи и ключевые параметры
• 3 Замечание
• 4 Ссылки
• 5 Внешние ссылки

Некоторые детали шифра SM4 являются:

• Он имеет размер блока 128 бит.
• Он использует 8-битный S-блок.
• Размер ключа составляет 128 бит.
• Единственный используются 32-битные побитовые операции XOR, 32-битные циклические сдвиги и приложения S-box.
• Шифрование или дешифрование одного блока данных состоит из 32 раундов.
• Каждый раунд обновляет четверть (т. Е. 32 бита) внутреннего состояния.
• Нелинейное расписание ключей используется для создания ключей раунда.
• Для дешифрования используются те же круглые ключи, что и для шифрования, за исключением того, что они расположены в обратном порядке.

Слово и байт

Определить $Z\; 2\; e\; \{\backslash \; displaystyle\; Z\_\; \{2\}\; ^\; \{\; e\}\}$как векторный набор из e битов.

$Z\; 2\; 32\; \{\backslash \; displaystyle\; Z\_\; \{2\}\; ^\; \{32\}\}$- это слово .

$Z\; 2\; 8\; \{\backslash \; displaystyle\; Z\_\; \{2\}\; ^\; \{8\}\}$- это байт .

S-блок

S-блок фиксирован для 8-битного ввода и 8-битного вывода, обозначенный как Sbox (). Как и в случае с AES, S-блок основан на мультипликативном обратном над GF (2). Аффинные преобразования и полиномиальные основы отличаются от AES, но благодаря аффинному изоморфизму его можно эффективно вычислить с помощью AES Rijndael S-box.

Ключи и ключевые параметры

Длина ключей шифрования составляет 128 бит, представленных как $MK\; =\; (MK\; 0,\; MK\; 1,\; MK\; 2,\; MK\; 3)\; \{\backslash \; displaystyle\; MK\; =\; (MK\_\; \{0\},\; \backslash \; MK\_\; \{1\},\; \backslash \; MK\_\; \{2\},\; \backslash \; MK\_\; \{3\})\}$, в котором $MK\; i\; (i\; =\; 0,\; 1,\; 2,\; 3)\; \{\backslash \; displaystyle\; MK\_\; \{i\}\; \backslash \; (i\; =\; 0,\; \backslash \; 1,\; \backslash \; 2,\; \backslash \; 3)\}$- слово.

Круглый ключ представлен как $(rk\; 0,\; rk\; 1,\dots ,\; rk\; 31)\; \{\backslash \; displaystyle\; (rk\_\; \{0\},\; \backslash \; rk\_\; \{1\},\; \backslash \; \backslash \; ldots,\; \backslash \; rk\_\; \{31)\; \})\}$, где каждый $rki\; (i\; =\; 0,\dots ,\; 31)\; \{\backslash \; displaystyle\; rk\_\; \{i\}\; (i\; =\; 0,\; \backslash \; \backslash \; ldots,\; \backslash \; 31)\}$это слово. Он генерируется ключом шифрования.

$FK\; =\; (FK\; 0,\; FK\; 1,\; FK\; 2,\; FK\; 3)\; \{\backslash \; displaystyle\; FK\; =\; (FK\_\; \{0\},\; \backslash \; FK\_\; \{1\},\; \backslash \; FK\_\; \{2\},\; \backslash \; FK\_\; \{3\})\}$- системный параметр.

$CK\; =\; (CK\; 0,\; CK\; 1,\dots ,\; CK\; 31)\; \{\backslash \; displaystyle\; CK\; =\; (CK\_\; \{0\},\; \backslash \; CK\_\; \{1\},\; \backslash \; \backslash \; ldots,\; \backslash \; CK\_\; \{31\})\}$- фиксированный параметр, используемый для создания $rki\; \{\backslash \; displaystyle\; rk\_\; \{i\}\}$.

$FK\; i\; \{\backslash \; displaystyle\; FK\_\; \{i\}\}$и $CK\; i\; \{\backslash \; displaystyle\; CK\_\; \{i\}\}$- слова, используемые для расширения алгоритма.

21 марта 2012 года правительство Китая опубликовало промышленный стандарт «GM / T 0002-2012 SM4 Block Cipher Algorithm», официально переименовав SMS4 в SM4.

Описание SM4 на английском языке доступно как Internet Draft. Он содержит эталонную реализацию в ANSI C.

• Линейный и дифференциальный криптоанализ сокращенного блочного шифра SMS4
• Пример SMS4, реализованный как страница электронной таблицы
• Лу Шу-ван (吕 述 望) (на китайском)
• Проект GmSSL (форк OpenSSL с алгоритмами GuoMi)