SM2算法中的SM3哈希函数与KDF应用

SM2是一种安全的对称密码算法，其在实现过程中涉及到一个关键的步骤，即安全消息派生函数（Secure Message Digest Function，简称KDF）。在这个文件(KDF.h)中，包含了SM2算法中的几种核心函数，用于生成哈希值和密钥流，确保数据的安全性和完整性。 1. **SM3_256**：这是一个综合函数，它首先调用`SM3_init`来初始化SM3状态，接着调用`SM3_process`处理消息的前len/64个块，最后通过`SM3_done`压缩剩余部分并输出最终的哈希值。SM3是SM2算法中使用的哈希函数，通常用于生成消息摘要，具有抗碰撞性和单向性。 2. **SM3_init**：这个函数负责初始化SM3的内部状态，设置必要的参数和变量，确保后续计算的正确性。 3. **SM3_process**：这是关键步骤之一，它专门用于压缩消息的前部分，每组长度为len/64字节。通过对这些块进行处理，SM3能够保护敏感信息免受中间人攻击。 4. **SM3_done**：与`SM3_process`配合使用，完成整个消息的哈希计算。当处理完所有块后，会进一步压缩剩余部分，并返回完整的哈希值。 5. **SM3_compress**：这是一个通用的压缩函数，它被`SM3_process`和`SM3_done`调用，用于单个块的消息压缩。此函数内部还包含子函数如`BiToW`、`WToW1`和`CF`，用于执行更复杂的变换操作。 6. **BiToW** 和 **WToW1**：这两个函数用于计算中间变量W，可能涉及到位运算和加密相关的变换，以增强哈希函数的安全强度。 7. **CF**：这代表混淆函数，可能是为了增加哈希输出的随机性和混淆性，提高抵抗碰撞攻击的能力。 8. **BigEndian**：由于标准规定（GM/T0004-2012）要求使用大端字节序，如果CPU原生采用小端字节序，这个函数会将输入数据转换为大端格式，确保算法的兼容性。 9. **SM3_KDF**：这是KDF的实际应用，通过调用`SM3_init`、`SM3_process`和`SM3_done`来生成安全的密钥流，常用于从安全种子或共享秘密生成密钥，以供加密和解密过程使用。 整个文件提供了一个完整的SM2算法KDF实现框架，强调了哈希函数的正确初始化、处理和终结过程，以及与硬件字节顺序兼容的考虑。这在实际的SM2密码学应用中扮演了重要角色，保证了数据在传输和存储过程中的安全性和完整性。