基于SM3及SM4算法的加密系统的设计与实现.doc

摘要：随着计算机网络和信息技术的快速发展，信息化成为当今社会的主题。各个领域对计算机的使用越加频繁，人们对信息传输的安全性要求逐渐提高，信息敏感性问题日益突出，目前主要使用密码算法对信息及敏感性数据提供保密性服务。

本文对国家密码标准算法SM3和SM4进行了研究，对其加密、解密、密钥扩展、迭代压缩等过程进行了详细地分析，并且通过Java语言设计并实现了一种基于短口令的加解密系统。该系统支持电码本模式（ECB）和密文分组链接模式（CBC）两种工作模式，并通过SM3算法对用户输入的短口令密钥进行杂凑，进而对任何类型、大小的文件进行加解密。

关键词：密码学；SM3；SM4；工作模式；Java

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状及发展趋势-2

1.3本文工作1.3本文工作-2

2 背景知识-4

2.1 密码学-4

2.1.1 分组密码-5

2.1.2 杂凑算法-6

2.2 常用工作模式-6

2.2.1 电码本工作模式（ECB）-7

2.2.2 密文分组链接工作模式（CBC）-8

2.2.3 密文反馈工作模式（CFB）-8

2.2.4 输出反馈工作模式（OFB）-9

2.2.5 计数器工作模式（CTR）-10

2.3实现工具-11

3 算法分析-12

3.1 SM4分组密码算法-12

3.1.1 SM4分组密码算法分析-12

3.1.2 SM4分组密码算法安全性分析-15

3.2 SM3杂凑算法-15

3.2.1 SM3杂凑算法分析-15

3.2.2 SM3杂凑算法安全性分析-18

4 系统实现-21

4.1 系统总体设计-21

4.1.1 系统功能-21

4.1.2 系统流程-23

4.2 SM3杂凑算法的实现-23

4.3 SM4分组密码算法的实现-25

4.4 工作模式的引入-26

5 系统测试-29

5.1 系统使用-29

5.2 功能测试-31

5.3 性能测试-36

6 小结-38

参 考 文 献-39

致 谢-40