SM3密码杂凑算法详解:初始值、常量与函数

需积分: 0 2 下载量 26 浏览量 更新于2024-08-05 收藏 697KB PDF 举报
"本文档详细介绍了SM3密码杂凑算法,包括其术语定义、符号、常数与函数,以及算法的各个步骤,如初始值设定、填充、迭代压缩和杂凑值计算。" SM3密码杂凑算法是一种广泛应用于中国的密码学哈希函数,设计目的是为了保证数据的完整性和安全性。该算法主要由以下几个核心部分组成: 1. **初始值**:算法开始时,8个字寄存器(ABCDEFGH)被初始化为一个特定的初始值IV,这个值是一个32字节的二进制序列。 2. **常量**:在算法过程中,会用到一系列的常量Tj,这些常量是根据算法设计预设的,用于不同阶段的计算。 3. **布尔函数**:FFj和GGj是两个关键的布尔函数,它们随着变量j的不同而变化,参与了消息的处理和压缩过程。这些函数是算法的核心,通过与、或、异或和非等逻辑操作来混淆消息的原始信息。 4. **置换函数**:P0和P1分别用于压缩函数和消息扩展,它们通过对输入数据进行特定的位移和操作,增加了算法的复杂性。 5. **填充**:在输入消息m后,需要进行填充以达到固定长度,以适应算法的处理。填充规则是标准的一部分,确保任何长度的消息都能得到一致的处理。 6. **迭代压缩**:这是算法的主要执行部分,将填充后的消息B(i)分成多个32比特的消息分组,通过压缩函数CF进行迭代处理。每个消息分组都会经过布尔函数和置换函数的组合操作。 7. **杂凑值**:经过所有迭代后,最后计算得出的压缩值就是杂凑值,它是一个固定长度的比特串,可以作为消息的摘要,用于验证数据的完整性和一致性。 8. **附录中的运算示例**:文档还提供了若干实例,详细展示了SM3算法的具体运算过程,帮助理解算法的实际应用。 在Lua编程语言中,实现SM3算法需要理解和转换上述概念到相应的编程逻辑,包括位操作、数组处理以及循环结构。由于SM3算法涉及到复杂的位操作和数据变换,因此在实现时需要特别注意效率和正确性,以确保安全性和性能。