改进的SMS4-GCM算法：WiMAX数据加密与128位增强安全认证

本文主要探讨了"SMS4-GCM算法在WiMAX数据加密认证中的应用"。WiMAX是一种新兴的高速无线通信技术，其早期采用的DES加密算法存在密钥强度不足的问题，这在商业应用中可能带来安全隐患。为了解决这个问题，作者借鉴了中国国产商用无线加密算法SMS4，并将其与GCM（Galois/Counter Mode）认证模式相结合，提出了一种新的加密算法——SMS4-GCM。GCM是一种高效的加密认证模式，它在数据加密的同时，也提供了消息完整性校验，增强了安全性。 SMS4-GCM算法的核心在于将DES的32位密钥提升至128位，从而大大提高WiMAX系统的加密强度，确保数据在传输过程中的机密性。文章详细介绍了GCM算法的加密和解密认证流程，这个流程包括加密时生成的消息鉴别码（MAC）验证和解密后的再次校验，以确保数据完整性和正确性。 对于SMS4算法，它主要包括轮密钥算法、加密算法和解密算法的实现。作者通过创建名为sms4test的工程文件，使用SMS4类定义和类实现，对算法进行了软件测试。测试过程中，使用了预定义的128位测试向量，包括0和非0的数值，以验证算法的正确性和有效性。 总结来说，这篇论文的重点在于提出并实验验证了一种结合了SMS4和GCM的新型加密认证方案，旨在提升WiMAX在数据传输中的安全性，特别是在面对日益增长的网络威胁时，这一改进显得尤为关键。通过对SMS4-GCM算法的深入研究和实际应用，作者展示了国产加密算法在国际标准无线通信技术中的潜在价值和贡献。