前言

生活中我們提到“密碼”，通常想到的是計算機或手機的“開機密碼”，電子郵箱、微信、QQ的“登錄密碼”，銀行卡的“支付密碼”等。生活中的這些“密碼”實際上是口令。口令只是進入個人計算機、手機、電子郵箱、銀行賬戶等的“通行證”，它是一種簡單、初級的身份認證手段，是最簡單的密碼。

密碼是指使用特定變換，對信息等進行加密保護或安全認證的產品、技術和服務。密碼的主要功能有兩個：一個是加密保護，另一個是安全認證。加密保護是指使用數學變換，將原來可讀的信息變成不能識別的符號序列。簡單來說，加密保護就是將明文變成密文。安全認證是指使用數學變換，確認信息是否被篡改、是否來自可靠信息源以及確認行為是否真實。簡單來說，安全認證就是確認主體和信息的真實可靠性。密碼可按照不同標準分類，按功能形態可將密碼分為密碼技術、密碼產品和密碼服務；按保護信息種類可將密碼分為核心密碼、普通密碼和商用密碼。核心密碼是用于保護國家絕密級、機密級、秘密級信息的密碼；普通密碼是用于保護國家機密級、秘密級信息的密碼；商用密碼是用于保護不涉及國家秘密的信息的密碼。公民、法人和其他組織可依法使用商用密碼保護網絡與信息安全。

密碼是保障網絡與信息安全的核心技術和基礎支撐，是解決網絡與信息安全問題最有效、最可靠、最經濟的手段。沒有網絡安全就沒有國家安全。密碼作為網絡安全的核心技術，是維護國家安全和根本利益的戰略性資源。在金融等重要領域推進我國商用密碼的應用，是建設網絡強國、構建安全可控信息技術體系的重要措施。商用密碼廣泛應用于國民經濟發展和社會生產生活的方方面面，涵蓋金融、通信、公安、稅務、社保、交通、衛生健康、能源、電子政務等重要領域，在維護國家安全，促進經濟社會發展，保護公民、法人和其他組織合法權益方面發揮著重要作用。國家對重要領域商用密碼的應用提出了明確要求。在社會管理領域，公安部已累計發放使用商用密碼芯片的第二代居民身份證超過18億張，有效杜絕了偽造、變造身份證等違法犯罪行為。商用密碼還可用于公民個人敏感信息、隱私和企業商業秘密保護。例如，商用密碼在網上銀行、支付寶系統中的廣泛應用，顯著提高了交易數據的安全防護能力，降低了用戶身份被仿冒、敏感信息被盜用等風險。

密碼算法是最基礎、最重要的密碼技術。國家密碼管理局高度重視密碼算法管理工作。近十年來，發布了祖沖之序列密碼算法、SM2橢圓曲線公鑰密碼算法、SM3密碼雜湊算法、SM4分組密碼算法和SM9標識密碼算法等商用密碼系列（SM系列）算法，構成了包含序列密碼算法、對稱密碼算法、非對稱密碼算法、密碼雜湊算法和標識密碼算法等在內的完整、自主國產密碼算法體系。2019年10月26日，第十三屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議表決通過了《中華人民共和國密碼法》，并于2020年1月1日起施行。

該法的頒布施行是我國密碼發展史上具有里程碑意義的大事，有助于提升我國密碼工作的規范化、科學化、法制化水平，對維護我國網絡空間安全、促進信息化發展具有重要意義，也直接關系企業商業秘密的依法保護，關系社會公眾在網絡空間生活的安全和便利。

SM系列算法作為我國大力推廣的國產密碼算法，尤其是在成為密碼行業標準和國家標準后，其應用取得顯著成績，為促進商用密碼發展、保障我國信息安全發揮了巨大作用。

為了幫助密碼科技工作者更好地理解SM系列算法的原理，進一步推進SM系列算法的廣泛應用，我們編著了本書，詳細講解算法原理，分析算法的設計和實現過程，并在C語言環境下編程實現了算法。

本書是一本內容豐富、特色鮮明、實用性強的商用密碼算法原理和編程實現的參考用書。書中不僅給出了算法的理論知識，而且在Visual Studio平臺上編程實現了算法。讀者可以進一步編寫和調試SM系列算法代碼。書中還附加了密碼算法運行的截圖，以及算法運行效率分析，以供參考。

本書包含配套教學資源，讀者可登錄華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）注冊后免費下載。

全書由李子臣教授編著。北京電子科技學院張卷美、楊亞濤老師參與了本書有關章節的編寫和校對工作。本書的編寫也得到了北京印刷學院相關領導和師生的幫助，在此對他們致以衷心的感謝。電子工業出版社為本書的編輯和出版也做了大量的工作，在此對責任編輯表示誠摯的感謝。

由于時間倉促以及作者水平有限，我們雖然盡全力對本書進行了校對和檢錯，但是難免有疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。

編者