前沿技术｜GM/T 0009《SM2密码算法使用规范》新老标准对比分析

摘要
本文档对比GM/T 0009《SM2密码算法使用规范》的新版本（2023版）和老版本（2012版）的差异，并给出支持新版本标准的升级建议以供参考。

背景

2023年12月，国家密码管理局在第45号公告[1]中发布信息：自2024年6月1日起实施GM/T 0009—2023《SM2密码算法使用规范》[2]（以下简称新版标准）等25项密码行业标准，被代替的老版本GM/T 0009—2012《SM2密码算法使用规范》[3]（以下简称老版标准）自2024年6月1日起予以废止。

GM/T 0009《SM2密码算法使用规范》介绍SM2密码算法使用，其主要内容包括：

§ 定义SM2使用方法，例如计算Z值，计算签名验签的杂凑值e等；

§ 定义相关数据格式，例如公私钥格式、密文格式、签名数据格式等。

本标准是一个处于底层的密码基础类标准，且影响范围较大——涉及支持SM2算法的设备和系统。因此该标准的修订版不可能和之前版本有太大的差异——牵一发而动全身。

本文对比GM/T 0009新版本和老版本的差异，并给出支持新版本标准的建议以供参考。

注：本文仅代表个人观点。如有谬误，敬请批评指正。联系方式见文末。

差异对比

2.1

差异综述

按新版本的前言所述，GM/T 0009新老版本之间主要有如下差异（见下表）。

新老版本差异总结如下：

§  新版本向下兼容老板本

§  新版本变化小

§  对支持SM2算法的设备和系统的影响小

各差异点的详细分析可见本章后续内容。

2.2

 差异1—SM2私钥的描述

差异点1“SM2私钥的描述”，其差异如下表所示。表中信息直接摘录新老版本标准的描述内容，见老版本5.2节和新版本5.2节。

本差异点主要是文字性修订。其中，关于“私钥长度”补充如下说明：

§ 老版本：在此处专门说明私钥长度为256比特；

§ 新版本：在此处未指明私钥长度，但在条款7.4 b)中明确说明“私钥明文为高字节在前的8位字节串，其长度固定为32字节”，因此私钥仍为256比特。

综上，私钥长度无实质性差异。本差异点影响：极小。

2.3

 差异2—SM2公钥的描述

差异点2“SM2公钥的描述”，其差异如下表所示。表中信息直接摘录新老版本标准的描述内容，见老版本5.2节和新版本5.2节。

本差异点主要是文字性修订。此外，如前所述，因为私钥长度无变化仍为256比特，所以公钥的x和y坐标长度不变，都是256比特。

本差异点影响：极小。

2.4

 差异3—SM2公钥的数据格式

差异点3“SM2公钥的数据格式”，其差异如下表所示。表中信息直接摘录新老版本标准的描述内容，见老版本7.1节和新版本7.1节。

本差异点主要是新版本增加对公钥压缩点的支持，这使得公钥可表述为：

——04 || X || Y：老版本描述的非压缩点形式；

——02 || X：新版本新增的压缩点形式，当公钥y分量的最低位为0时；

——03 || X：新版本新增的压缩点形式，当公钥y分量的最低位为1时。

本差异点影响：中。

2.5

 差异4—密钥对保护数据格式的描述

差异点4“密钥对保护数据格式的描述”，其差异如下表所示。表中信息直接摘录新老版本标准的描述内容，见老版本7.4节和新版本7.4节。

本差异点主要是文字性修订。

如前所述（见2.2节），新版本在此处说明“私钥明文为高字节在前的8位字节串，其长度固定为32字节”，即明确私钥仍为256比特。

本差异点影响：极小。

2.6

 差异5—预处理1计算Z值的描述

预处理1是签名验签等涉及的计算Z值的运算。差异点5“预处理1计算Z值的描述”，其差异如下表所示。表中信息直接摘录新老版本标准的描述内容，见老版本8.1节和新版本8.1节。

本差异点主要是文字性修订，个别记号做了微调。

       本差异点影响：极小。

升级建议

     根据第二章的分析（见2.1 差异综述）可知，新版本向下兼容老板本，且新版本变化小，对支持SM2算法的设备和系统的影响小。短期之内按老版本执行应该没有明显问题，但仍然建议升级增补公钥的压缩点形式以支持新标准。

参考文献

[1]国家密码管理局公告（第45号）[EB/OL]. (2023-12-23).

https://www.oscca.gov.cn/sca/xxgk/2023-12/23/content_1061160.shtml

[2]密码行业标准化技术委员会. GM/T 0009—2023 密码算法使用规范.

[3]密码行业标准化技术委员会. GM/T 0009—2012 密码算法使用规范.