GM∕T 0080-2020 SM9密码算法使用规范.pdf
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1、ICS 35.040 CCS L 80 中华人民共和国密码行业标准G/T 0080-2020 SM9密码算法使用规范S9 cryptographic algorithm application specification 2020-12-28发布2021-07-01实施哗但物葡草y司. 亨、-o啕F国国- 郁J. 咱、也一、周躺w山._L_崎咄叫fr直l涂层查lt伪国家密码管理局发布GM/T 0080-2020 目次I 引言HI 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 缩略语25 SM9的密钥对25.1 生成元25.2 SM9主私钥25.3 SM9主公钥25.4 SM9用户私钥5.5 SM9用
2、户公钥.6 数据格式.3 6.1 密钥数据结构36.2 签名数据结构46.3 加密数据结构46.4 密钥封装数据格式.4 7 预处理47.1 预处理杂凑函数Hl4 7.2 预处理杂凑函数H25 7.3 预处理对运算e5 7.4 预处理用户验签QD5 7.5 预处理用户加密QE6 8 计算过程8.1 牛成密钥8.2 数字签名78.3 签名验证78.4 密钥封装88.5 密钥解封88.6 加密88.7 解密88.8 密钥协商GM/T 0080-2020 刚昌本文件按照GB/T1.1-2020(标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的
3、发布机构不承担识别专利的责任。本文件由密码行业标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位:上海信息安全工程技术研究中心、北京国脉信安科技有限公司、深圳奥联信息安全技术有限公司、元锡华正天网信息安全系统有限公司。本文件主要起草人:袁峰、王晓春、封维端、张立圆、王学进、药乐、蒋楠、程朝辉、蔡先勇、王一曲。I G/T 0080-2020 引本文件是IBC(Identity-Based Cryptography)基于标识的密码技术系列标准之一,及依托于GB/ T 38635.2 (信息安全技术SM9标识密码算法第2部分:算法。本文件的目标是保证SM9密码算法使用的正确性,为SM9密码算法的使用制定统一
4、的数据格式和使用方法。本文件从算法应用的角度给出SM9密码算法的使用说明。H GjT 0080-2020 SM9密码算法使用规范1 范围本文件定义了SM9密码算法的使用方法,以及密钥、加密与签名等的数据格式。本文件适用于SM9密码算法的使用,以及支持SM9密码算法的设备和系统的研发和检测。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBjT 32905 信息安全技术SM3密码杂凑算法GB/T 32907 信息安全技术SM4分组密码算法GB
5、/T 32918(所有部分)信息安全技术SM2椭圆曲线公钥密码算法GB/T 38635.1-2020 信息安全技术SM9标识密码算法第1部分:总则GB/T 38635.2-2020 信息安全技术SM9标识密码算法第2部分:算法3 术语和定义3.1 3.2 3.3 下列术语和定义适用于本文件。算法标识algorithm identifier 用于标明算法机制的数字化信息。S9密码算法S9 algorithm 一种采用双线性对的椭圆曲线公钥密码算法。签名主密钥signature master key 密钥管理基础设施的根签名密钥对,包括签名主私钥和签名主公钥,用于进行数字签名、验签和为用户生成用户
6、签名密钥。3.4 加密主密钥encryption master key 密钥管理基础设施的根加密密钥对,包括加密主私钥和加密主公钥,用于进行数字加密、解密和为用户生成用户加密密钥。3.5 用户签名密钥signature key 其中私钥由密钥管理基础设施产生并下发给用户。该类密钥包括用户签名私钥和签名公钥,用于数字签名和验签。GM/T 0080-2020 3.6 用户加密密钥encryption key 其中私钥由密钥管理基础设施产生并下发给用户。该类密钥包括用户加密私钥和加密公钥,用于加密、解密和密钥协商。3.7 公开参数服务public parameter service 用于发布基于标识
7、的密码技术中公开参数、私钥生成策略、用户标识信息和状态等数据的应用服务。4 缩略语5 S 5.1 成中心(KeyGenerating Centr) PPS:公邢参数服朵PublicParameter Be-tv 格式前1!Y河Y2,其中,X1、X2和Y1、Y2分别标识公钥的q一根Y1,Y2=基域q根Y2。或IT STRING,类型为和y分量,每个分量长度长度为256bito选取解压后的右那个比特应用为1,否则Y1=基域02 11 X1 11 Xn其中,X1、X2分别标识公钥的2个x分量,每个分量长度为256bit。选取解压后的Y根值(Y1IIY2)中最右边bit位为O的选项值。还原后Y根值取最
8、右一比特为O的选项值,否则Y1=基域q一根Y1,Y2=基域q一根Y2。5.2 SM9主私钥包括SM9签名主私钥和加密主私钥,都是一个大于或等于1且小于N-l的整数(N是循环群G1、Gz和GT的阶,其值见GB/T38635.2-2020的附录A.l),简记为S,长度为256bit。5.3 侧的主公钥包括SM9签名主公钥Pub2和加密主公钥P户ubl。分别是G2和Gj上的点,坐标表示为(XSPub , YSPub)和(XEPubYElub)。其中签名主公钥的X,Y坐标还分别包含两个分量即XI分量和X2分量,YI分量和yz分量,每个分量的长度为256bit。而加密主公钥x,y坐标值长度都是256bi
9、t。5.4 S9用户私钥G/T 0080-2020 包括SM9用户签名私钥和用户加密私钥,分别是Gl和Gz上的点,坐标表示为(XSPri , Y SPri )和(XEP口,YEPri)。其中用户签名钥X,Y坐标值长度都是256bit。而用户加密私钥的X,Y坐标还分别包含两个分量即Xl分量和Xz分量Yl分量和Yz分量,每个分量的长度为256bit。5.5 S9用户公钥在IBC技术中,用户标识ID可唯一确定用户的公钥,应用中以此代表公钥。基于双线性对ID坐标的表示可分为用户签名公钥坐标和F型晦斜尴坠E签名公钥坐标与签名主公钥坐标结构相6.1 密各a) 为256bit。或03 11 x, 11 Xz
10、,其中,X;、Y根值(YlIIY2)中最右边bitl 基域q一根YlYZ=基域q一根Yz。或E密主公钥坐标结构相同,记为QE。y分量,每个分量长度v度为256bit。选取解压后的最右那个比特为O的值,否则Y1二02 11 X) 11 Xz ,其中,X1、Xz分别标识公钥的2个x分量,每个分量长度为256bit。选取解压后的Y根值(Y)11 Yz)中最右边bit位为O的选项值。还原后Y根值取最右一比特为O的选项值,否则Y1=基域q一根Yj,Yz=基域q一根Y2。c) SM9算法加密主私钥数据格式的ASN.l定义为:SM9EncryptMasterPrivateKey: : = SM9Master
11、PrivateKey d) SM9算法加密主公钥数据格式的ASN.l定义为:SM9EncryptMasterPublicKey: : =BIT STRING SM9EncryptMasterPublicKey为BITSTRING类型,内容为:0411 X 11 y,其中,X和Y标识公钥的各个x分量和y分量,每个分量长度为256bit。0311 x,其中,X标识公钥的x分量,每个分量长度为256bit 0选取解压后的Y根值中最右边bitGM/T 0080-2020 位为1的那个值。还原后Y根值取最右那个比特为O的值,否则Y二基域q一根Y。或0211 x,其中,X分别标识公钥的x分量,每个分量长度
12、为256bit。选取解压后的Y根值中最右边bit位为O的选项值。还原后Y根值取最右一比特为O的选项值,否则y=基域q一根Y。e) SM9算法用户签名私钥数据格式的ASN.l定义为:SM9SignPrivateKey: :二SM9EncryptMaster PU blicKey f) SM9算法用户加密私钥数据格式的ASN.l定义为:s19EncryptPrivateKey: : = S岛19Sign如1asterPublicKey6.2 签名数据结构SM9算法签名数据格式的ASN.l定义为:SMSlSignature : : = SEQUENCE H OCTET STRING, S SM9Si
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