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sm4算法原理
SM4 算法是国家密码管理局和暨南大学根据国家密码管理办法制
定的块密码算法，是国家信息安全标准GB/T 32905-2016中规定的高
级加密标准（AES）的替代产品。
它使用128位长的分组，使用128位
长的和256位长的密钥加密和解密数据，进行32轮迭代运算。
SM4 算法采用管控混合运算机制，采用32轮迭代和变换来确保
大量的运算运算量，采用分组变换，以其中的 S-网状结构来加强的运
算安全性。
此外，SM4 算法还采用了“一致性检查”，以保证数据的
有效性。
SM4 算法的安全特性主要体现在以下几点：首先，SM4 算法的运
算量足够大，使其更难以被暴力破解；其次，SM4 算法运算安全性更强，内在逻辑复杂，抗攻击性好；最后，SM4 算法运算效率高，可用
于数据加密和解密。
总之，SM4 算法是安全、高效的加解密算法，可实现安全性强、
运算量大，数据有效性和安全性的高度保密，并具有良好的实施性能，被广泛应用于无线通信，网络安全等领域。
课外实践五SM2、SM3及SM4加密标准一、概述1.SM2椭圆曲线公钥密码算法加密标准SM2算法就是ECC椭圆曲线密码机制，但在签名、密钥交换方面不同于ECDSA、ECDH等国际标准，而是采取了更为安全的机制。
SM2-1椭圆曲线数字签名算法，SM2-2椭圆曲线密钥交换协议，SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别用于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。
SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题，相对于RSA算法，256位的SM2密码强度已经比2048位的RSA密码强度要高。
椭圆曲线算法公钥密码所基于的曲线性质：椭圆曲线多倍点运算构成一个单向函数。
在多倍点运算中，已知多倍点与基点，求解倍数的问题称为椭圆曲线离散对数问题。
对于一般椭圆曲线的离散对数问题，目前只存在指数级计算复杂度的求解方法。
与大数分解问题及有限域上离散对数问题相比，椭圆曲线离散对数问题的求解难度要大得多。
因此，在相同安全程度要求下，椭圆曲线密码较其他公钥密码所需的秘钥规模要小得多。
2.SM3哈希算法加密标准SM3是一种密码散列函数标准。
密码散列函数是散列函数的一种。
它被认为是一种单向函数，也就是说极其难以由散列函数输出的结果，回推输入的数据是什么。
这种散列函数的输入数据，通常被称为消息，而它的输出结果，经常被称为消息摘要。
SM3适用于商用密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。
为了保证杂凑算法的安全性，其产生的杂凑值的长度不应太短，例如MD5输出128比特杂凑值，输出长度太短，影响其安全性SHA-1算法的输出长度为160比特，SM3算法的输出长度为256比特，因此SM3算法的安全性要高于MD5算法和SHA-1算法。
一个理想的密码散列函数应该有这些特性：对于任何一个给定的消息，它都很容易就能运算出散列数值；难以由一个已知的散列数值，去推算出原始的消息；在不更动散列数值的前提下，修改消息内容是不可行的；对于两个不同的消息，它不能给与相同的散列数值。
DES算法详细介绍DES（Data Encryption Standard），即数据加密标准，是一种对称密钥加密算法，由IBM公司于1975年研制。
DES算法的设计思想是通过使用56位的密钥对64位的明文进行加密，得到64位的密文。
同时，利用相同的密钥可以对密文进行解密，得到原始的明文。
1.首先，将64位的明文分割成左右两个32位的部分，分别称为L0和R0。
2.接着，重复进行16轮的加密操作。
在每一轮中，右边的32位部分Rn会作为下一轮的左边部分Ln+1的输入。
3. 在每一轮中，Rn经过扩展变换（Expansion Permutation）和异或运算，与轮密钥Kn进行异或运算，得到48位的输出。
然后，将这48位的输出经过S盒（Substitution Box）代替（Substitution）和P盒（Permutation Box）置换，得到32位的输出。
将这32位的输出与左边的32位部分Ln进行异或运算，得到右边的32位部分Rn+14.最后一轮结束后，将最后的输出L16和R16进行交换，并将它们合并成一个64位的输出，即密文。
DES算法中的核心组件是S盒，其作用是将输入的6位转换为4位的输出。
S盒是由8个不同的4x16的盒子组成，每个盒子完成从输入到输出的映射。
每个S盒通过6位输入中的前后两位选定对应的盒子行号和中间4位选定的盒子列号，然后将该行和列对应的值输出，将其转换为4位输出。
这样，每个S盒都可以通过4位选择的索引实现16种可能的映射。
在DES算法中，密钥长度为64位，但由于其中的8个位作为奇偶校验位而被忽略，因此实际有效的密钥长度为56位。
在加密过程中，使用密钥生成16个48位的子密钥，每个子密钥仅使用56位密钥中的不同的48位。
为了增加安全性，DES中的每个子密钥都通过将一部分密钥以及一部分已生成的子密钥作为输入，经过置换、循环左移、选择等操作生成。
然而，由于DES算法的密钥长度较短，易受到密码分析方法的攻击。
课外实践五SM2、SM3及SM4加密标准一、概述1.SM2椭圆曲线公钥密码算法加密标准SM2算法就是ECC椭圆曲线密码机制，但在签名、密钥交换方面不同于ECDSA、ECDH 等国际标准，而是采取了更为安全的机制.SM2-1椭圆曲线数字签名算法，SM2-2椭圆曲线密钥交换协议，SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别用于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。
SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题,相对于RSA算法，256位的SM2密码强度已经比2048位的RSA密码强度要高。
椭圆曲线算法公钥密码所基于的曲线性质：椭圆曲线多倍点运算构成一个单向函数.在多倍点运算中，已知多倍点与基点，求解倍数的问题称为椭圆曲线离散对数问题。
对于一般椭圆曲线的离散对数问题，目前只存在指数级计算复杂度的求解方法。
与大数分解问题及有限域上离散对数问题相比，椭圆曲线离散对数问题的求解难度要大得多。
因此，在相同安全程度要求下，椭圆曲线密码较其他公钥密码所需的秘钥规模要小得多。
2.SM3哈希算法加密标准SM3是一种密码散列函数标准.密码散列函数是散列函数的一种。
它被认为是一种单向函数，也就是说极其难以由散列函数输出的结果，回推输入的数据是什么。
这种散列函数的输入数据,通常被称为消息，而它的输出结果，经常被称为消息摘要。
SM3适用于商用密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。
为了保证杂凑算法的安全性,其产生的杂凑值的长度不应太短，例如MD5输出128比特杂凑值,输出长度太短，影响其安全性SHA-1算法的输出长度为160比特，SM3算法的输出长度为256比特,因此SM3算法的安全性要高于MD5算法和SHA—1算法。
一个理想的密码散列函数应该有这些特性:对于任何一个给定的消息，它都很容易就能运算出散列数值；难以由一个已知的散列数值，去推算出原始的消息；在不更动散列数值的前提下,修改消息内容是不可行的；对于两个不同的消息，它不能给与相同的散列数值。
DES加密算法详解DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，也就是加密和解密使用的是同一个密钥。
DES的密钥长度为56位，被认为安全性较低，现已逐渐被AES（Advanced Encryption Standard）所取代。
但是，了解DES的加密算法原理仍然有助于理解其他加密算法的工作原理。
DES的加密算法主要分为四个步骤：初始置换、轮函数、密钥生成和逆初始置换。
下面对每个步骤进行详细介绍。
1. 初始置换（Initial Permutation）：将输入的64位明文按照预定的IP表进行置换，将明文的顺序打乱。
这样可以打破明文的顺序规律，增加加密的随机性。
2. 轮函数（Round Function）：DES算法通过16个相同的轮函数来加密数据。
轮函数主要包含四个步骤：扩展置换、异或运算、S盒代替和P置换。
- 扩展置换（Expansion Permutation）：将32位的R部分进行扩展变换，得到48位的数据。
这样做是为了增加数据的混合程度，增加加密强度。
-异或运算（XOR）：将扩展数据与48位的轮密钥进行异或运算，得到的结果作为S盒代替的输入。
异或运算的目的是为了对数据进行混淆，增加加密的随机性。
- S盒代替（Substitution Boxes）：DES算法中包含了8个S盒，每个S盒为4x16的矩阵。
将上一步得到的48位数据分成8组，每组6位。
根据S盒中的索引，将每组数据转换成4位的数据。
S盒的目的是为了进行数据的替换和混淆，增加加密的随机性。
- P置换（Permutation）：将上一步得到的32位数据按照P表进行置换。
P表是一个固定的置换表，目的是为了进一步增加加密的随机性。
3. 密钥生成（Key Generation）：DES算法使用56位的密钥，但是每一轮只使用48位。
因此，需要根据原始密钥生成16组48位的轮密钥。
密钥生成主要包含两个步骤：置换选择1（PC-1）和置换选择2（PC-2）。
现代密码学第三十讲SM4算法信息与软件工程学院第三十讲SM4算法SM4术语说明SM4轮函数SM4密钥扩展SM4概况•SM4分组密码算法是国家密码管理局于2006年1月6日公布的无线局域网产品使用的密码算法，是国内官方公布的第一个商用密码算法。
•SM4是一个分组密码算法，分组长度和密钥长度均为128比特。
加密算法与密钥扩展算法都采用32轮非线性迭代结构。
•它的解密算法与加密算法的结构相同，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。
SM4算法的术语说明•表示e-比特的向量集，中的元素称为字节，中的元素称为字•S 盒是一个固定的8比特输入8比特输出的置换，记为•SM4中的采用了两个基本运算：，32比特异或；，32比特循环左移i 位。
82Z 322Z (.)Sbox ⊕i <<<e Z 2SM4算法的术语说明（续）•SM4算法的加密密钥长度为128比特，表示为，其中，为字。
•轮密钥为，，为字。
轮密钥由加密密钥通过密钥扩展算法生成。
•为系统参数，•为固定参数，用于密钥扩展算法。
),,,(3210MK MK MK MK MK =i MK 3,2,1,0=i ),,,(3110rk rk rk i rk ),,,(3210FK FK FK FK FK =),,,(3110CK CK CK CK =第三十讲SM4算法SM4术语说明SM4轮函数SM4密钥扩展SM4加密算法整体结构SM4 的轮函数•设输入为，轮密钥为，则轮函数为：•其中称为合成置换，是一个由非线性变换和一个线性变换复合而成的可逆变换，即4322321)(),,,(Z X X X X i i i i ∈+++322Z rk i ∈322322:Z Z T →(.))((.)τL T =i 4123123(,,,,)(),0,1,,31i i i i i i i i i i X F X X X X rk X T X X X rk i +++++++==⊕⊕⊕⊕=X i X i+1X i+2X i+3rk ia 0a 1a 2a 3b 0b 1b 2b 3ssssB<<<2B<<<10B<<<18B<<<24CX i+4A τB函数TLSM4的S盒y0123456789a b c d e fx 0d690e9fe cc e13d b716b614c228fb2c05 12b679a762a be04c3aa44132649860699 29c4250f491ef987a33540b43ed cf ac62 3e4b31c a9c908e89580df94fa758f3f a6 44707a7fc f37317ba83593c19e6854f a8 5686b81b27164da8b F8eb0f4b70569d35 61e240e5e6358d1a225227c3b01217887 7d40046579f d327524c3602e7a0c4c89e 8ea bf8a d240c738b5a3f7f2ce f96115a1 9e0ae5d a49b341a55ad933230f58c b1e3 a1d f6e22e8266ca60c02923ab0d534e6f b d5db3745de fd8e2f03ff6a726d6c5b51 c8d1b af92bb dd bc7f11d95c411f105a d8 d0a c13188a5cd7b bd2d74d012b8e5b4b0 e8969974a0c96777e65b9f109c56e c684 f18f07d ec3a dc4d2079ee5f3e D7cb3948SM4的S 盒说明•非线性变换τ中所使用的S 盒是一个具有很好密码学特性的、由8比特输入产生8比特输出的置换•在设计原理上，SMS4比AES 的S 盒设计多了一个仿射变换•即•SMS4有很高的灵活性，所采用的S 盒可以灵活地被替换，以应对突发性的安全威胁。
DES加密算法详解DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，是最早被广泛使用的加密算法之一、它于1977年被美国国家标准局（NIST）作为联邦信息处理标准（FIPS）发布，并在接下来的几十年内被广泛应用于数据加密领域。
下面将对DES加密算法进行详细解释。
DES算法使用一个56位的密钥来加密64位的数据块。
密钥经过一系列的处理后生成16个48位的子密钥，然后对数据块进行16轮的加密处理。
每轮加密又包括初始置换、扩展置换、与子密钥异或、S盒置换、P置换等步骤。
初始置换（IP）是DES算法的第一步，通过将输入的64位数据块按照特定的规则重新排列来改变其位的位置。
这样可以提高后续处理的随机性和复杂性。
扩展置换（E）是DES算法的第二步，将32位的数据块扩展成48位，并重新排列其位的位置。
这样可以增加密钥和数据的混淆度。
与子密钥异或（XOR）是DES算法的第三步，将扩展后的数据块与生成的子密钥进行异或操作。
这样可以将密钥的信息混合到数据中。
S盒置换是DES算法的核心部分，利用8个不同的4x16位置换表（S 盒）进行16次S盒置换。
S盒将6位输入映射为4位输出，通过混淆和代替的方式增加了加密的随机性。
P置换是DES算法的最后一步，在经过S盒置换后，对输出的32位数据块进行一次最终的置换。
这样可以使得密文在传输过程中更难以破解。
DES算法的解密过程与加密过程相似，只是在16轮中使用的子密钥的顺序是相反的。
解密过程中同样包括初始置换、扩展置换、与子密钥异或、S盒置换、P置换等步骤，最后经过逆初始置换得到明文。
虽然DES算法曾经是数据安全领域的标准算法，但是随着计算机计算能力的提高，DES算法的密钥长度过短（56位）容易被暴力破解，安全性逐渐变弱。
因此，在2001年，DES被高级加密标准（AES）取代，并成为新的数据加密标准。
总结来说，DES加密算法采用对称密钥体制，使用相同的密钥进行加密和解密。
国密算法标准 des算法
国密算法标准是中国国家密码管理局制定的一系列密码算法标准，其中包括SM1、SM2、SM3、SM4等。
这些算法都是为了满足中国在信息安全领域的需求而设计的，具有自主知识产权。
DES算法是Data Encryption Standard（数据加密标准）的缩写，它是一种对称密码算法，由IBM公司研制。
美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准，三十年来，它一直活跃在国际保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。
请注意，国密算法标准和DES算法是两个不同的概念，前者是中国自主设计的密码算法标准，后者则是一种被广泛使用的对称密码算法。
介绍一下AES
AES，全称Advanced Encryption Standard，是一种对称加密算法，被广泛用于数据加密。
它属于分组加密，即把明文分成固定长度的块，然后对每个块进行加密。
AES支持三种长度的密钥：128位，192位和256位。
AES加密算法原理包括密钥、填充、轮密钥加变换等步骤。
在AES加密过程中，需要进行一系列复杂的数学运算，如字节代换、行移位变换、列混合变换和轮密钥加变换等。
AES算法属于对称算法，解密过程为加密过程的逆过程。
它有多种工作模式，包括ECB模式、CBC模式、CFB模式、OFB模式和CTR模式等。
在选择工作模式时，应考虑到具体应用场景的安全性需求。
AES算法的优势在于其高度的安全性和可靠性，被广泛用于数据加密和保护。
它已经被多方分析且广为全世界所使用，经过五年的甄选流程，成为有效的标准。
AES算法已成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
需要注意的是，虽然AES算法具有很高的安全性，但在某些场景下可能仍然存在潜在的安全威胁。
因此，在实际应用中，应采取额外的安全措施来保护数据的安全性，并定期进行安全评估和测试验证。
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展，信息安全问题日益凸显。
为了保障国家信息安全，我国政府高度重视信息安全技术的发展，制定了一系列信息安全政策和技术标准。
国密算法作为我国自主创新的加密算法，具有极高的安全性和实用性。
本文将探讨基于国密算法的解决方案，分析其特点、优势及在实际应用中的挑战。
二、国密算法概述1. 国密算法的定义国密算法是指在我国政府主导下，经过严格审查和认证的加密算法。
这些算法包括对称加密算法、非对称加密算法和哈希算法等，如SM1、SM2、SM3等。
2. 国密算法的特点（1）自主知识产权：国密算法是我国自主研发的加密算法，具有完全的自主知识产权。
（2）安全性高：国密算法经过严格审查和认证，具有极高的安全性。
（3）高效性：国密算法在保证安全性的同时，具有较高的运算效率。
（4）兼容性：国密算法与现有的国际标准加密算法具有较好的兼容性。
三、基于国密算法的解决方案1. 对称加密算法SM1（1）算法简介：SM1算法是一种分组密码算法，采用分组长度为64位，密钥长度为128位。
（2）应用场景：SM1算法适用于数据传输加密、数据存储加密等领域。
（3）解决方案：基于SM1算法的解决方案主要包括以下步骤：①密钥生成：根据安全需求，生成128位的密钥。
②加密：使用SM1算法对数据进行加密。
③解密：使用SM1算法对加密后的数据进行解密。
2. 非对称加密算法SM2（1）算法简介：SM2算法是一种基于椭圆曲线密码体制的非对称加密算法，具有密钥长度短、计算速度快等特点。
（2）应用场景：SM2算法适用于数字签名、证书签名、加密通信等领域。
（3）解决方案：基于SM2算法的解决方案主要包括以下步骤：①密钥生成：生成一对椭圆曲线公钥和私钥。
②数字签名：使用私钥对数据进行数字签名。
③证书签名：使用公钥对证书进行签名。
④加密通信：使用公钥对数据进行加密，接收方使用私钥进行解密。
3. 哈希算法SM3（1）算法简介：SM3算法是一种基于密码学的哈希算法，具有抗碰撞性强、计算速度快等特点。
1973年5月15日，美国国家标准局（现在美国国家标准技术研究所（NIST）在联邦注册报上发表一则启事，公开征集用来保护传输和静止存储中的计算机数据的密码算法，这一举措最终导致了数据加密标准DES的出现。
DES采用分组乘积密码体制，它是由IBM开发，是对早期被称为Lucifer 密码体制的改进。
DES在1975年3月17日首次在联邦记录中公布，而且声明对比算法征求意见。
到1977年2月15日拟议中的DES被采纳为“非密级”应用的一个联邦标准。
最初预期DES作为一个标准只能使用10~15年，然而，出于种种原因，可能是DES还没有受到严重的威胁，事实证明了DES要长寿得多。
在其被采用后，大约每隔5年被评审一次。
DES的最后一次评审是在1999年1月。
但是，随着计算机计算能力的提高，由于DES的密钥过短，仅有56位，对DES的成功攻击也屡见报端。
例如：1999年1月，RSA数据安全公司宣布：该公司所发起的对56位DES的攻击已经由一个称为电子边境基金（EFF）的组织，通过互联网上的100000台计算机合作在22小时15分钟内完成。
在这种情况下，对于替代DES的要求日益增多。
最终，NIST于1997年发布公告，征集新的数据加密标准作为联邦信息处理标准以代替DES。
新的数据加密标准称为AES，关于AES的讨论将放在后面的4.5节。
尽管如此，DES的出现是现代密码学历史上非常重要的事件。
它对于我们分析掌握分组密码的基本理论与设计原理仍然具有重要的意义。
4.1.1DES算法描述DES是一个16轮的Feistel型结构密码，它的分组长度为64比特，用一个56比特的密钥来加密一个64比特的明文串，输出一个64比特的密文串。
其中，使用密钥为64比特，实用56比特，另8位用作奇偶校验。
加密的过程是先对64位明文分组进行初始置换，然后分左、右两部分分别经过16轮迭代，然后再进行循环移位与变换，最后进行逆变换得出密文。
加密与解密使用相同的密钥，因而它属于对称密码体制。
AES加密算法详解AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，被广泛用于保护数据的机密性和完整性。
它是目前被认为是最安全的加密算法之一、下面是对AES加密算法的详细解释。
AES算法采用了分组密码（Block Cipher）的方式进行加密和解密。
分组密码是将明文按照固定长度的块大小进行分组，然后对每个分组进行加密的算法。
AES的分组大小为128位（16个字节），即每次处理128位的数据块。
AES算法是一个迭代的加密算法，它将密钥扩展为一系列的轮密钥，然后通过数轮加密操作对明文进行加密。
AES算法共有10轮、12轮和14轮三种不同的变体，轮数的选择取决于密钥的长度。
最常用的是10轮AES-128算法。
每一轮都由四个操作组成：字节替代（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混淆（MixColumns）和轮密钥加（AddRoundKey）。
字节替代（SubBytes）是对每个字节进行字节替代操作。
AES算法使用一个固定的替代表（S-Box），将当前的字节替换为S-Box中对应的字节。
这个S-Box是一个16×16数组，包含了一系列固定的替代规则。
行移位（ShiftRows）是对每一行进行循环移位操作。
第一行不变，第二行循环左移一位，第三行循环左移两位，第四行循环左移三位。
这样可以让数据块的字节在不同的行进行混合。
列混淆（MixColumns）是对每一列进行一种线性变换操作。
它将每一列的四个字节看作多项式的系数，并通过乘法和加法的运算，将每一列的四个字节进行混合。
轮密钥加（AddRoundKey）是将当前的数据块与当前轮的轮密钥进行异或操作。
轮密钥是通过密钥扩展算法生成的，每一轮使用的轮密钥都不同。
AES算法的加密和解密过程是对称的，解密的过程与加密的过程完全相同，只是使用的轮密钥的顺序相反。
在解密过程中，先对最后一轮加密操作的结果进行反操作，然后对每一轮的操作进行反操作。
IPSec加密算法：了解DES、3DES、AES等常用方法随着互联网的快速发展，人们对信息安全的需求越来越迫切。
而IPSec（Internet Protocol Security）协议就是为了满足这一需求而设计的一种网络安全技术。
在IPSec中，加密算法是非常重要的一部分，常见的加密算法包括DES、3DES和AES。
本文将对这些常用的加密算法进行深入探讨。
一、DES加密算法DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它采用56位密钥对64位的数据进行加密和解密。
DES算法的密钥长度相对较短，已经逐渐被认为不再安全，因此在实际应用中使用的并不多。
然而，了解DES算法仍然有助于我们理解后续算法的发展。
DES算法的加密过程主要分为初始置换、16轮迭代加密和逆初始置换三个步骤。
初始置换通过重排位的方式改变数据的顺序，增加了加密的复杂性。
16轮迭代加密通过重复应用S盒和P盒混淆和置换数据，进一步增加了加密的强度。
最后，逆初始置换将加密过程反转，得到最终的加密结果。
尽管DES算法的密钥长度较短，但由于其设计和应用的广泛性，仍然有很多货币、国防等敏感领域在使用DES算法来保护数据的安全。
二、3DES加密算法3DES是对DES算法的增强和改进，它使用了3个不同的56位密钥来对数据进行三次加密。
3DES在安全性上相对于DES有较大的提升，同时仍然保持了DES算法的结构和兼容性。
3DES算法具有多种工作模式，最常用的是ECB（Electronic Codebook）和CBC（Cipher Block Chaining）。
ECB模式下，将输入数据分成固定长度的小块进行加密，每个小块的加密过程是完全独立的，相同的输入将得到相同的输出。
CBC模式下，每个小块的加密依赖于前一个小块的加密结果，增加了加密的连续性。
尽管3DES在安全性上有一定提升，但由于DES的限制以及3DES算法的复杂性，AES算法逐渐取代了3DES成为更安全和高效的加密算法。
DES算法的详细分析DES（Data Encryption Standard）是一种对称密钥算法，被广泛应用于数据加密和解密。
它是1977年由IBM团队开发的，并在1983年成为美国联邦标准。
DES算法使用56位密钥，并对64位的数据块进行加密处理。
在以下的分析中，我将详细介绍DES算法的结构和加密过程。
1.密钥生成：-56位的密钥通过去除每个字节中的奇偶校验位来生成64位的密钥。
-将64位的密钥分为两半，分别称为左部分和右部分，每部分各32位。
-根据密钥的位移表，对左右部分进行循环位移操作。
2. 初始置换（Initial Permutation，IP）：-将原始数据块进行初始置换，重排为新的64位数据块。
-通过置换表，将每个输入位移动到指定的位置。
3. 加密轮次（Round）：-加密过程由16个加密轮次组成。
-每个轮次依次进行以下几个步骤：-将输入数据块分成左右两半，分别称为左部分和右部分，每部分各32位。
-交换左右部分的位置，将右部分作为下一轮的左部分。
- 对右部分进行扩展置换（Expansion Permutation），将32位扩展为48位。
-将扩展后的右部分与轮次的子密钥进行异或运算。
-将异或结果分为8个块，每个块6位，并通过S盒进行替换。
S盒将6位输入映射为4位输出。
-将S盒替换后的结果按指定的顺序进行置换，得到32位的结果。
-将32位的结果与左部分进行异或运算，得到新的右部分。
-保持左部分不变，将新的右部分作为下一轮的左部分。
4. 逆初始置换（Inverse Initial Permutation，IP^-1）：-最后一轮加密完成后，将左右两部分进行交换，并进行逆初始置换。
-通过逆初始置换表将每个输出位移动到原始的位置。
DES算法的安全性是基于密钥长度的。
由于DES算法使用的是56位的密钥，因此理论上可以通过穷举法来破解。
在密码学中，一般认为需要将穷举测试的时间控制在安全水平内，以保证算法的安全性。
版本人员时间升级内容❝课程目的◦了解国密算法的算法原理◦了解SM2、SM3、SM4的算法原理◦了解国密卡片相关API❝目标人员◦移动金融初级开发人员❝前置课程◦RSA密钥体系◦DES密钥体系❝基本知识❝对称加密算法SM2❝非对称加密算法SM4❝摘要算法SM3定义国密即国家密码局认定的国产密码算法，即商用密码，主要完成加密、解密、签名、验签、摘要等操作。
常用国密算法种类算法类型密钥长度输入数据要求输出数据特征SM2非对称加密算法公钥64字节，私钥32字节。
长度小于（2^32-1）*32=137,438,953,440字节(大约1374亿多）。
输出长度是明文长度+96，有随机数参数，每次密文不同。
SM3摘要算法--无要求。
固定长度，32字节。
SM4对称加密算法16字节分组长度16字节，需要填充到16字节整数倍。
有CBC和ECB两种模式，CBC需要设定初始值。
长度为16字节整数倍。
国密算法还有SM1、SM7、SSF33、祖冲之密码对称加密算法，SM9非对称加密算法。
国密算法与其他算法比较非对称加密算法SM2与RSA比较国密算法与其他算法比较SM2与RSA算法的一些统计数据RSA密钥强度（长度）SM2密钥强度（长度）破解时间（年）521比特106比特104（已破解）768比特132比特108（已破解）1024比特160比特10112048比特210比特1020国密算法与其他算法比较SM2与RSA算法的一些统计数据算法签名速度验签速度1024RSA2792次/秒51224次/秒2048RSA455次/秒15122次/秒256SM24095次/秒871次/秒国密算法与其他算法比较SM4与DES较从算法上看，国产SM4算法在计算过程中增加非线性变换，理论上能大大提高其算法的安全性，并且由专业机构进行了密码分析，民间也对21轮SM4进行了差分密码分析，结论均为安全性较高。
国密卡实现API类层次图class ng.Object◦class com.guomi.GMCipher◦class com.guomi.GMKeyBuilder◦class com.guomi.GMKeyPair◦class com.guomi.GMMessageDigest ◦class com.guomi.GMSignature◦class com.guomi.GMCipherExtend◦class com.guomi.GMSM2KeyExchange国密卡实现的API接口interface javacard.security.Key◦interface javacard.security.SecretKeyinterface com.guomi.SM1Keyinterface com.guomi.SM4Keyinterface com.guomi.SM7Keyinterface com.guomi.SSF33Key◦interface javacard.security.PrivateKey interface com.guomi.SM2PrivateKey ◦interface javacard.security.PublicKeyinterface com.guomi.SM2PublicKey国密卡实现的API接口interface com.unionpay.guomi.SM2Key ◦interface com.guomi.SM2PrivateKey◦interface com.guomi.SM2PublicKey目录❝算法原理❝加密❝解密❝签名❝验签算法原理❝国密SM2规定椭圆曲线参数（固定值，256比特）◦p ：FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFF◦a：FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFC◦b：28E9FA9E9D9F5E344D5A9E4BCF6509A7F39789F515AB8F92DDBCBD414D940E93◦n：FFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF7203DF6B21C6052B53BBF40939D54123◦gx：32C4AE2C1F1981195F9904466A39C9948FE30BBFF2660BE1715A4589334C74C7◦gy:BC3736A2F4F6779C59BDCEE36B692153D0A9877CC62A474002DF32E52139F0A0❝各个参数意义如下椭圆曲线方程：y2=x3+ax+b，把它定义在Fp上, 要求a,b满足：4a3+27b2≠0(mod p)那么，p 、a 、b 用来确定一条椭圆曲线（确切来说应该是有限域Fp），G（gx，gy）为基点，n为点G 的阶，另外，还有一个非必要参数h，是椭圆曲线上所有点的个数m与n相除的整数部分；加密SM2公私玥结构、◦SM2公私玥关系P=d*G 或者（x ，y ）=d*（gx ，gy ），即公钥P 是基点G 的d 倍点。
AES加密解密算法原理
AES加密算法是一种对称加密算法，即发送者和接收者使用相同的密钥进行加密和解密。
AES加密算法不仅在强度上十分强大，而且在其速度也十分灵敏。
因此，AES加密算法主要被用于联网通讯、网络信息安全等领域中。
AES加密算法是一种分组密码，在加密之前，需要把明文按照固定的字节数（128位、192位或256位）分成若干组，然后再对每组明文分别进行加密。
AES加密算法采用了替换—置换—混淆的三步操作，其算法基本框架如下：
(1)初始置换(Initial Permutation）：
该过程的作用是将输入的明文块考虑到128位内，经过一个正交矩阵变换，将输入的明文块改变顺序。
这一步骤对称运算，即用同样的矩阵进行转换即可完成解密。
(2)字节代替(Substitution Bytes）：
该步骤的作用主要是替换置换步骤中处理的块中的每个字节，使其更加复杂，以便抵御暴力攻击的安全性。
(3)行移位(Shift rows）：
该步骤的目的是使相邻的字节有所偏移，以提高其抗破解能力。
(4)列混淆（Mix Columns）：。
STM32开发版中的SM1和SM2算法SM1、SM2 、SM3、 SM4算法国密即国家密码局认定的国产密码算法。
主要有SM1，SM2，SM3，SM4。
密钥长度和分组长度均为128位。
（1）SM1为对称加密。
其加密强度与AES相当。
该算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。
（2）SM2为非对称加密，基于ECC。
该算法已公开。
由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。
ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一种）安全强度比RSA 2048位高，但运算速度快于RSA。
（3）SM3消息摘要。
可以用MD5作为对比理解。
该算法已公开。
校验结果为256位。
（4）SM4无线局域网标准的分组数据算法。
对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。
一、分组密码算法——国际DES、国产SM4分组密码就是将明文数据按固定长度进行分组，然后在同一密钥控制下逐组进行加密，从而将各个明文分组变换成一个等长的密文分组的密码。
其中二进制明文分组的长度称为该分组密码的分组规模。
分组密码的实现原则如下：(1)必须实现起来比较简单,知道密钥时加密和脱密都十分容易,适合硬件和(或)软件实现。
(2)加脱密速度和所消耗的资源和成本较低,能满足具体应用范围的需要。
分组密码的设计基本遵循混淆原则和扩散原则。
（1）混淆原则就是将密文、明文、密钥三者之间的统计关系和代数关系变得尽可能复杂，使得敌手即使获得了密文和明文，也无法求出密钥的任何信息;即使获得了密文和明文的统计规律，也无法求出明文的任何信息。
（2）扩散原则就是应将明文的统计规律和结构规律散射到相当长的一段统计中去。
也就是说让明文中的每一位影响密文中的尽可能多的位，或者说让密文中的每一位都受到明文中的尽可能多位的影响。
1、DES算法DES算法是在美国NSA(国家安全局)资助下由IBM公司开发的密码算法，其初衷是为政府非机密的敏感信息提供较强的加密保护。
sm1、sm2、sm3、sm4简单介绍国密即国家密码局认定的国产密码算法。
主要有SM1，SM2，SM3，SM4。
密钥长度和分组长度均为128位。
SM1 为对称加密。
其加密强度与AES相当。
该算法不公开，调⽤该算法时，需要通过加密芯⽚的接⼝进⾏调⽤。
SM2为⾮对称加密，基于ECC。
该算法已公开。
由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥⽣成速度都快于RSA。
ECC 256位（SM2采⽤的就是ECC 256位的⼀种）安全强度⽐RSA 2048位⾼，但运算速度快于RSA。
SM3 消息摘要。
可以⽤MD5作为对⽐理解。
该算法已公开。
校验结果为256位。
SM4 ⽆线局域⽹标准的分组数据算法。
对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。
由于SM1、SM4加解密的分组⼤⼩为128bit，故对消息进⾏加解密时，若消息长度过长，需要进⾏分组，要消息长度不⾜，则要进⾏填充。
SM2，SM3，SM4的相关⽂档可以参考如下链接：SM2，SM3，SM4的C代码如下：补充：当使⽤特定的芯⽚进⾏SM1或其他国密算法加密时，若⽤多个线程调⽤加密卡的API时，要考虑芯⽚对于多线程的⽀持情况。
国产密码算法（国密算法）是指国家密码局认定的国产商⽤密码算法，在⾦融领域⽬前主要使⽤公开的SM2、SM3、SM4三类算法，分别是⾮对称算法、哈希算法和对称算法。
SM2算法：SM2椭圆曲线公钥密码算法是我国⾃主设计的公钥密码算法，包括SM2-1椭圆曲线数字签名算法，SM2-2椭圆曲线密钥交换协议，SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别⽤于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。
SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题，相对于RSA算法，256位的SM2密码强度已经⽐2048位的RSA密码强度要⾼。
SM3算法：SM3杂凑算法是我国⾃主设计的密码杂凑算法，适⽤于商⽤密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。
SM4算法、AES算法、DES算法三种分组密码的基础分析 分组密码当中代表性的SM4算法、AES算法、DES算法在计算机和通信系统中起着重要的实际作用，每一种的算法都会有其独有的一份结构，讲解起来其实每一种都有很大的一个篇幅。
在这里主要是把这几种密码算法放在一起做一个简单的分析，也可以通过了解每一种算法来比较一下三者之间的差别。
那么，我们就通过了解SM4算法、AES算法、DES算法这几种有代表性的近代分组密码来讨论一下分组密码的基本理论及其在计算机和通信系统中的实际应用。
1、SM4算法 SM4密码算法是一个分组算法，其算法设计简沽，结构有特点，安全高效。
数据分组长度为128比特，密钥长度为128比特。
加密算法与密钥扩展算法均采取32轮迭代结构。
SM4密码算法以字节8位和字节32位作为单位进行数据处理。
SM4密码算法是对合运算，因此解密算法与加密算法的结构相同，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。
SM4密码算法结构 SM4算法的基本内容有以下几方面： 基本运算：SM4密码算法使用模2加和循环移位作为基本运算。
基本密码部件：SM4密码算法使用了S盒、非线性变换τ、线性变换部件L、合成变换T基本密码部件。
轮函数：SM4密码算法采用对基本轮函数进行迭代的结构。
利用上述基本密码部件，便可构成轮函数。
SM4密码算法的轮函数是一种以字为处理单位的密码函数。
加密算法：SM4密码算法是一个分组算法。
数据分组长度为128比特，密钥长度为128比特。
加密算法采用32轮迭代结构，每轮使用一个轮密钥。
解密算法：SM4密码算法是对合运算，因此解密算法与加密算法的结构相同，只是轮密铝的使用顺序相反，解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。
密钥扩展算法：SM4密码算法使用128位的加密密钥，并采用32轮法代加密结构，每一轮加密使用一个32位的轮密钥，共使用32个轮密钥。
因此需要使用密钥扩展算法，从加密密钥产生出32个轮密钥。
SM4的安全性：SM4密码算法经过我国专业密码机构的充分分析测试，可以抵抗差分攻击、线性攻击等现有攻击，因此是安全的。
2、AES算法 2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家JoanDaemen和VincentRijmen提出的一种密码算法RJNDAEL作为AES，目前AES己经被一些国际标准化组织ISO，IETF,IEEE802.11等采纳作为标准。
RIJNDAEL算法之所以能够最终被选为AES的原因是其安全、性能好、效率高、实用、灵活。
RIJNDAEL算法是一个数据块长度和密钥长度都可变的分组加密算法，其数据块长度和密钥长度都可独立地选定为大于等于128位且小于等于256位的32位的任意倍数。
RIJNDAEL算法结构图 AES算法的基本内容有以下几方面： 状态:在RIJNDAEL算法中，加解密要经过多次数据变换操作，每一次变换操作产生一个中间结果，称这个中间结果叫做状态。
各种不向的密码变换都是对状态进行的。
轮函数：RIJNDAEL加密算法的轮函数采用代替置换网络结构SP结构，由S盒变换ByteSub、行移位变换ShiftRow、列混合变换MixColumn、圈密钥加变换AddRoundKey组成。
圈密钥产生算法：圈密钥根据圈密钥产生算法由用户密钥产生得到，圈密钥产生分两步进行:密钥扩展和圈密钥选择。
加密算法：RIJNDAEL加密算法由一个初始圈密钥加、Nr-l圈的标准轮函数、最后一圈的非标准轮函数组成。
解密算法：RIJNDAEL算法不是对合运算，因此RIJNDAEL的解密算法与加密算法不同。
由于RIJNDAEL设计得非常巧妙，使得我们只要略稍改变一下密钥扩展策略，便可以得到等价的解密算法，等价解密算法的结构与加密算法的结构相同，从而方便了工程实现。
等价解密算法中的变换为加密算法中相应变换的逆变换。
RIJNDEAEL的安全性：RIJNDEAEL算法的安全设计策略是宽轨迹策略WideTrai1Strategy，具有很高的安全性，能有效抵抗自前己知的攻击，如线性攻击、插值攻击、差分攻击和相关密钥攻击等。
RIJNDEAEL的数据块长度和密钥长度都可变，因此能够适应不同的安全应用环境。
3、DES算法 DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被称为美国数据加密标准，是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。
DES综合用了置换、代替、代数等多种密码技术。
它设计精巧、实现容易、使用方便，堪称是适应计算机环境的近代传统密码的一个典范。
设计DES的目标是用于加密保护静态存储和传输信道中的数据，安全使用1O~15年。
DES算法整体结构 DES算法的基本内容有以下几方面： DES的加密过程。
子密钥的产生：64位密钥经过置换选择1、循环左移、置换选择2等变换，产生出16个48位长的子密钥。
初始置换IP：初始置换IP是DES的第一步密码变换。
初始置换的作用在于将64位明文打乱重排，并分成左右两半。
加密函数f：加密函数f是DES的核心部分，由选择运算E，代替函数组S和置换运算P组成。
逆初始重换IP-1：逆初始置换IP-1是初始置换凹的逆置换。
它把第十六次加密迭代的结果打乱重排，形成64位密文。
至此，加密过程完全结束。
DES的解密过程：由于DES的运算是对和运算，所以解密和加密可共用同一个运算，只是子密钥使用的顺序不同。
DES的安全性：几十年来的应用实践证明了DES作为商用密码，用于其设计目标是安全的。
DES在总的方面是极其成功的，但同时也不可避免地存在着密钥较短、存在弱密钥等弱点和不足。
三重DES：3DES即可以使用三个密钥，也可以使用两个密钥。
它有三个显著的优点：首先它的密钥长度是168位，完全能够抵抗穷举攻击;其次是相当安全，该加密算法比任何其他加密算法受到分析的时间都要长;其三，由于3DES的底层加密算法与DES相同，所以许多现有的DES软硬件产品都能方便地实现3DES，因此使用方便。
SM4算法、AES算法、DES算法这三种分组密码各有各的不同，但作为分组密码在计算机系统中都有广泛的应用，学习了之后我们便可理解并讨论它们的基本理论及其在计算机和通信系统中的实际应用。
这里的分组密码中各种密码算法是属于信息安全工程师教程中的其中一点内容，想要学习这方面知识的同学们可以前往课课家教育平台：信息安全工程师视频教程辽宁11选5 AV10492到底是什么啊？sm666呢？最好有图解，实在是不懂？av10492：日本有个宗教组织（正常宗教学会，但是风评不太好）叫创价学会，因为会长发表过";二次元无用论";而遭到了n站死宅们的围攻于是就有人用该教的各种宣传视频作为素材做了很多恶搞视频，从意义不明的猎奇动画到音mad（你可以理解为一种类似中国的鬼畜的艺术形式，不过实际区别挺大的）都有av10492就是转载了n站那边的几个比较猎奇的创价恶搞视频顺带一提，现在在b站看到别人做的创价音mad不要跟风刷10492，那样是对作者的不尊重至于sm666就只是某个youtube用户名为nana825763的爱好人偶和蚂蚁的（猎奇）艺术家做的动画而已，并没有什么恐怖的传说这个作者的作品很多都有影射现实的意味在里面，不过sm666想表达什么看不太懂呢和女朋友聊天话题大全，让你不再苦于没有话题女朋友是一个文静的女孩，每次出去都不知道和女朋友聊什么，常常是有上句没下句，两个人干坐着微笑非常尴尬。
和女朋友可以聊什么？为什么和女朋友聊天的时候经常尴尬？和女生聊天常常有上句没下句？今天小编为大家带来和女朋友聊天话题大全，让你不再苦于没有话题。
1、生活琐事你喜欢吃什么？为什么喜欢吃这种口味的东西呢？如果你有500万，你会去做什么？如果可以选择城市，你最希望住在哪个城市？为什么？最近读了什么书？有没有特别喜欢的作者？最喜欢他什么书？你人生中做过最让你印象深刻的事情是什么？有很多读者留言问为什么我能写出这么多的撩妹、追女孩知识，其实这些都是缘起去年看了一本撩妹的书籍---恋爱攻心操控术，从那时起就开始学习实践了这本书的方法才彻底脱单，而且三两天就会换个正妹约会，看上哪个就可以直接拿下。
对于有需要的兄弟可以看看，网上查下就有电子书，恋爱攻心操控术，直接拿着实践就是了，你也将是下个老司机。
2、两个人需要相互了解才能更好的相处你可以问我一个问题，我会如实的回答你你最喜欢我哪一点?你第一次暗恋一个人是什么时候你最不喜欢我的缺点是什么？是不是很希望我可以改掉？你是因为什么事情发现自己喜欢上我的？3、慢慢了解对方的三观，使三观吻合。
你认为在一段感情中是性重要还是爱情重要？你有没有幻想过童话般的约会场景。
你觉得男人在恋爱中应不应该强势一点？旅游度假是维持感情和让感情升温的方式你认同吗？每个人都有自己认为正确的爱的方式对吗？你有没有幻想过电影中的SM情节？对同性亲热会排斥吗？对同性恋的看法。
你有没有自己解决过生理需求？第一次做春梦是什么时候？做春梦是什么感觉？5、结婚后的生活观念希望婚后多久要宝宝？有没有幻想过自己的婚礼？希望是什么样的？你认为夫妻都应该有自己的小金库还是财政公开？或者由一方来掌握财政大权？在婚姻里你觉得最重要的是什么？你对婚后属于个人的时间是什么看法？个人时间应该是怎么分配才合理？6、家庭父母情况在你的家庭里，是你爸爸还是你妈妈掌握财政大权？有没有不经意做了一件事让父母特别开心？你觉得作为子女，把父母送进养老院是一件不孝顺的事情吗？你父母有向你普及性知识吗？或者是你第一次接触性知识的时候是什么时候？你觉得自己父母的婚姻是成功的吗？最成功和最失败的地方是哪里？有什么是你希望在自己的婚姻中也可以借鉴的吗？7、生死观有没有想过如果身边很在意的人去世了，自己是什么感受?如果你只有最后一天的时间，你会和谁，怎么样去度过这一天？你觉得腻死后，别人对你的评价是好事坏，你自己在乎在死后别人对你的评价吗？你认为人的衰老是在什么时候？衰老会不会直接影响生活质量？如果知道自己命不久矣，会不会给自己开一次生前追悼会？在二元分类问题中，经常遇到不均衡分类情形，比如信用卡欺诈判断、点击预测。
为了提高预测精度，我们常常需要使用一些手段使得正负样本数量均衡。
除了最简单的欠采样downsampling和过采样oversampling之外，最常用的就是SMOTE方法。
SMOTE方法乍一听复杂，可其实很好理解。
1.先选定一个阳性样本（假设阳性为少数类）2.找出这个阳性样本的k近邻（假设k=5。
5个近邻已经被圈出。
3.随机从这k个近邻中选出一个样本（用绿色圈出来了）。
4.在阳性样本和被选出的这个近邻之间的连线上，随机找一点。
这个点就是人工合成的新的阳性样本（绿色正号标出）。
