国钥SM3的Java程序实现.docVIP

摘要

SM3算法是我国自主研发的hash算法。本文将对SM3算法的加密原理及各个过程进行解析，并使用java语言设计程序实现SM3算法，将SM3算法的各个流程通过java函数进行实现，包括数据填充，分组和迭代压缩等。在这个过程中，通过SM3加密过程中存储数据所使用的java数据类型不同，设计出两种不同的SM3算法java实现：SM3-String方式，SM3-BigInteger方式。并对两种方式的优缺点进行分析。最后将设计出来的SM3加密程序与java语言自带的其他杂凑算法（MD5,SHA-256）实现进行对比，比较它们的运行效率。

【关键词】hash算法；国钥SM3；java程序设计；

Abstract

SM3algorithmisahashalgorithmindependentlydevelopedinChina.ThispaperwillanalyzetheencryptionprincipleandeachprocessofSm3algorithm,andusejavalanguagetodesignprogramstorealizeSM3algorithm,andimplementeachprocessofSm3algorithmthroughJavafunctions,includingdatafilling,groupinganditerativecompression.Inthisprocess,throughthedifferentJavadatatypesusedtostoredataintheSM3encryptionprocess,twodifferentSM3algorithmjavaimplementationsaredesigned:SM3stringmodeandSM3BigIntegermode.Theadvantagesanddisadvantagesofthetwomethodsareanalyzed.Finally,theSM3encryptionprogramdesignediscomparedwithotherhashalgorithms(MD5,SHA-256)ofJavalanguage,andtheirrunningefficiencyiscompared.

[Keywords]hashalgorithm;nationalkeySM3;Javaprogramming;

目录

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2本文的总体内容 2

第二章SM3算法过程解析 3

2.1SM3算法简述 3

2.2SM3算法具体过程 3

第三章SM3的java实现 6

3.1程序核心方法SM3() 6

3.2填充函数padding() 6

3.3分组函数fenzu() 9

3.4迭代压缩函数 13

3.5程序main方法 17

3.6程序存在的问题与改进 18

第四章总结 24

参考文献 25

致谢 26

附录 27

SM3算法java程序完整代码 27

广东东软学院本科生毕业设计（论文）

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第一章绪论

研究背景与意义

哈希(Hash)算法,也叫散列函数或杂凑函数。它最大的特点是能将所有长度的信息转换成固定长度的哈希值，而且只能加密不能解密（只能单向运算）。是密码学里十分重要的分支，在数字签名、密码协议、完整性认证、消息鉴别、等领域起到了十分巨大的作用。

哈希算法的种类与发展：

MD2：1989年,RonaldL.Rivest开发出了MD2算法。MD2算法把需要加密的消息，先进行填充，使消息的字节长度是16的倍数，然后在末尾添加一个16位的校验和，然后进行运算，得出128位散列值（哈希值）。

MD4：1990年，Rivest继MD2后又开发了更安全的MD4算法，MD4算法对消息的填充方式与MD2不同，它使填充后消息长度mod512=448，再将一个表示消息原来长度的64位二进制数填充到消息末尾。然后将消息按512比特一组进行分组，最后对每个分组进行三个不同步骤的处理，得出散列值（哈希值）长度与MD2相同。

MD5:199