SM4 (国密) 암호화 & 복호화

A: 표준 출처: SM4는 중국 국가암호관리국에서 발표한 상용 암호 표준(2012년), AES 는 미국 NIST에서 발표한 연방 표준(2001년)입니다. 키 길이: SM4는 128비트 키만 지원하고, AES는 128/192/256비트를 지원합니다. 알고리즘 구조: SM4는 Feistel 구조(32 라운드)를 기반으로 하고, AES는 SPN 구조(10/12/14 라운드)를 기반으로 합니다. 보안성: SM4는 AES-128과 비교할 수 있는 보안성을 가지며, 둘 다 2^128 복잡도를 가집니다. 성능: AES는 하드웨어 가속이 있는 플랫폼에서 더 나은 성능을 보이고, SM4는 소프트웨어 구현에서 비교할 수 있는 성능을 가집니다. 준수: 중국의 중요 부문에서 SM4는 암호법 요구사항을 준수하지만, AES는 그렇지 않습니다. 권장사항: 중국 내 중요 부문에서는 SM4를 사용하고, 국제 응용에서는 AES를 사용하세요.

A: 중화인민공화국 암호법(2020년 1월 1일 발효) 및 관련 산업 규정에 따르면: 필수 사용: 국가 안보, 국민 경제 및 생활, 사회 공공 이익과 관련된 상용 암호 제품은 국가암호관리국의 인증을 받아야 하며 국가 암호 알고리즘(SM4 포함)을 사용해야 합니다. 권장 사용: 금융(은행, 증권, 보험), 정부(전자정부, 전자 라이선스), 통신(모바일 통신, IoT), 에너지(전력, 석유), 운송(철도, 민간항공) 등 중요 부문. 선택적 사용: 일반 상용 응용 및 개인 응용은 독립적으로 선택할 수 있지만, 국가 암호 알고리즘을 사용하면 보안 및 준수를 개선하는 데 도움이 됩니다. 참고: 구체적인 요구사항은 최신 법률, 규정 및 산업 표준을 따릅니다.

A: SM4의 128비트 키 선택은 보안과 성능 고려사항의 균형을 기반으로 합니다. 충분한 보안성: 128비트 키의 파괴 복잡도는 2^128(약 3.4×10^38)이며, 전 세계의 모든 컴퓨터를 사용해도 수십억 년이 걸립니다. 성능 이점: 128비트 키는 256비트 키보다 더 나은 성능을 보이며, 더 빠른 암호화 속도를 가집니다. 국제 표준: AES-128도 널리 사용되는 표준이며, 128비트 키가 충분히 안전함을 증명합니다. 향후 확장: 향후 더 높은 보안이 필요한 경우, SM4의 변형 또는 업그레이드된 버전을 사용할 수 있습니다. 실제 응용: 대부분의 응용 시나리오에서 SM4의 128비트 키는 이미 충분한 보안성을 제공합니다.

A: 호환성 고려사항: SM4는 주로 중국에서 사용되며 국제 지원이 제한적입니다. 응용이 국제화되어야 하는 경우, SM4와 AES를 모두 지원하는 것이 권장됩니다. 이중 알고리즘 접근: 1) 협상 메커니즘: 클라이언트와 서버가 사용할 알고리즘을 협상합니다(중국 내에서는 SM4, 해외에서는 AES). 2) 이중 암호화: SM4와 AES 암호화를 동시에 사용하여 국내 및 국제 복호화를 보장합니다. 3) 알고리즘 식별: 데이터에 사용된 알고리즘을 식별하고, 복호화 중에 식별자를 기반으로 알고리즘을 선택합니다. 라이브러리 지원: OpenSSL 1.1.1+는 SM4를 지원하며, GmSSL은 전문 국가 암호 알고리즘 라이브러리입니다.

A: SM4, SM2, 그리고 SM3 는 국가 암호 알고리즘 시스템의 세 가지 핵심 구성 요소이며, 종종 함께 사용됩니다. SM4: 대칭 암호화 알고리즘, 데이터 암호화에 사용, 빠른 속도, 대량의 데이터에 적합. SM2: 비대칭 암호화 및 디지털 서명 알고리즘, 키 교환 및 서명에 사용, 높은 보안성이지만 느린 속도. SM3: 해시 알고리즘, 데이터 무결성 검증 및 메시지 다이제스트에 사용. 결합 사용: 일반적인 워크플로우는 SM2를 사용하여 SM4 키를 교환하고, SM4를 사용하여 데이터를 암호화하고, SM3를 사용하여 무결성을 검증하고, SM2를 사용하여 서명합니다. 국가 암호 제품군: SM2-SM3-SM4는 완전한 국가 암호 알고리즘 제품군이며, RSA-SHA256-AES 제품군과 유사합니다. 응용: 국가 암호 SSL 인증서는 SM2-SM3-SM4 제품군을 사용하여 기존 RSA-SHA256-AES 제품군을 대체합니다.

A: 표준 테스트 벡터: GM/T 0002-2012 표준은 공식 테스트 벡터를 제공합니다. 예를 들어, 특정 키와 평문을 사용하면 SM4는 특정 암호문을 생성해야 합니다. 비교 도구: 여러 독립적인 구현(예: OpenSSL, GmSSL, 이 도구)을 사용하여 동일한 데이터를 암호화하고 결과의 일관성을 비교합니다. 복호화 검증: 암호화 직후 복호화하여 원본 데이터를 복구할 수 있는지 확인합니다. 인증된 제품: 상용 암호 제품에 사용되는 경우, 국가암호관리국에서 인증한 암호화 모듈을 사용합니다. 오픈 소스 구현: GmSSL (GitHub)는 국가 암호 알고리즘의 권위 있는 오픈 소스 구현이며 참고로 사용할 수 있습니다.