GBT 47471-2026 网络安全技术 SM9密码算法加密签名消息格式标准立项发展报告

网络安全技术SM9密码算法加密签名消息格式标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SM9CryptographicAlgorithmEncryptionandSignatureMessageFormatforCybersecurityTechnology摘要随着云计算、大数据、物联网及移动互联网技术的迅猛发展，传统基于公钥基础设施（PKI）的证书体系在密钥管理复杂性、证书运维成本及离线身份认证等方面面临日益严峻的挑战。基于标识的密码体制（Identity-BasedCryptography,IBC）以其无需证书绑定、天然适配用户身份标识等优势，成为新一代网络安全认证体系的重要技术方向。SM9密码算法作为我国自主设计的标识密码算法，已于2017年正式发布为国家密码行业标准（GM/T0044），并于2020年纳入国家标准GB/T38635系列，成为我国商用密码体系的核心组成部分。然而，在标准体系快速建设的同时，SM9算法在实际应用中关于加密消息与签名消息的数据封装格式长期缺乏统一规范，不同厂商实现的密文与签名数据结构互不兼容，严重制约了SM9算法在跨平台、跨系统场景下的互操作性与规模化部署。本标准（GB/T47471-2026）旨在解决上述关键问题，系统规定了SM9密码算法加密消息格式与签名消息格式的数据结构、编码规则及扩展机制，覆盖数据封装格式、标识符编码、密文编解码规范、签名值表示方法及多接收者场景等核心内容。标准的制定顺应了《中华人民共和国密码法》实施后商用密码标准化工作的迫切需求，填补了我国SM9算法应用层数据格式标准的空白，将在政务信息系统密码应用改造、金融数据加密传输、物联网终端认证等关键领域发挥重要技术支撑作用，为我国网络安全防护体系建设提供从算法到格式、从底层到应用的完整密码标准闭环。关键词：SM9密码算法；加密消息格式；签名消息格式；标识密码；商用密码；国家标准；网络安全Keywords:SM9CryptographicAlgorithm;EncryptionMessageFormat;SignatureMessageFormat;Identity-BasedCryptography;CommercialCryptography;NationalStandard;Cybersecurity1标准立项背景与意义1.1SM9算法标准化历程与技术特征SM9算法是国家密码管理局于2016年正式发布、2017年纳入行业标准体系的标识密码算法，其设计基于椭圆曲线双线性对（BilinearPairing）数学结构，由国家密码管理局组织国内顶尖密码专家自主研发，具备完全自主知识产权。与SM2公钥密码算法遵循传统PKI/CA证书体系的技术路线不同，SM9算法直接使用用户的身份标识（如身份证号、手机号码、邮件地址或机构代码等）作为公钥，私钥由密钥生成中心（KeyGenerationCenter,KGC）统一签发。这一体制性创新赋予SM9算法以下三类核心技术优势：第一，证书管理简化。传统PKI体系需要完整的证书签发、分发、验证和撤销基础设施，证书生命周期管理涉及大量计算与存储开销。SM9算法以用户标识直接充当公钥，无需数字证书的生成与验证过程，从体制上消除了证书管理的复杂性，显著降低系统建设与运维成本。第二，离线身份认证能力。在无网络连接或PKI基础设施不可达的场景下，验证方仅需获取签名者的身份标识即可完成签名验证，无需在线查询证书状态，极大增强了系统在弱网、断网及边缘计算环境下的适用性。第三，密钥管理灵活可控。KGC可依据实际安全策略对私钥设置有效期，实现细粒度的密钥生命周期管理，并支持私钥的更新、撤销与恢复，为大规模用户场景下的密钥管理提供了灵活高效的技术手段。自发布以来，SM9算法已逐步形成包含GM/T0044-2016《SM9标识密码算法》行业标准及GB/T38635.1-2020《信息安全技术SM9密码算法使用规范第1部分：总则》和GB/T38635.2-2020《信息安全技术SM9密码算法使用规范第2部分：数字签名算法加密算法》在内的标准体系，为我国政务、金融、能源等关键信息基础设施领域的密码应用提供了坚实底座。1.2标准制定需求分析尽管我国已构建起涵盖SM9总则算法、使用规范的相对完整的标准体系，但在已有标准实施过程中，标准化工作呈现出显著的不均衡性，具体体现在以下三个维度：其一，算法层标准与应用层格式标准之间存在断裂。现有GB/T38635标准聚焦于算法数学原理、密钥交换协议及基本运算流程的规定，但对于加密后的密文数据在传输与存储中的具体排列格式、签名值在消息中的编码方式、附加参数（如KGC标识、密钥版本号等）的组织结构，缺乏明确和统一的格式定义。标准使用者往往仅能依据算法原理自行设计消息封装格式，造成格式定义差异显著。其二，互联互通诉求与各自为政的现实矛盾日益突出。在政务信息资源共享、跨行金融交易、物联网平台互联等真实应用场景中，不同厂商建设的信息系统需要互通密码防护数据。然而，由于缺乏统一的加密签名消息格式，各系统间的密文数据不能相互解析，签名消息不能交叉验证，密码应用的"信息孤岛"现象严重。例如，某省政务云平台采用A厂商SM9加密网关，其上级部門采用B厂商密码机，两者即使采用相同的SM9算法体系，亦因封装格式不一致而无法实现密文数据的互通解析。其三，密码应用安全性评估与合规性检测缺乏格式层面的判定依据。依据《中华人民共和国密码法》及国家商用密码应用安全性评估相关要求，关键信息基础设施运营者须定期开展密码应用安全性评估。但在实际测评过程中，因缺乏SM9消息格式的统一国家标准，测评机构在"数据封装是否规范、格式实现是否安全"等维度的判定依据不充分，难以做出客观、准确的合规性评价。在上述背景下，制定一份统一的SM9算法加密签名消息格式国家标准，已成为实施《密码法》、推进商用密码应用与安全性评估工作的迫切要求。1.3标准制定的法律与政策依据本标准的编制工作严格遵循以下法律法规和政策文件的精神与要求：-《中华人民共和国密码法》（2019年发布，2020年1月1日施行）。该法第十五条明确要求"商用密码技术、产品和服务，应当符合国家标准的有关要求"，为标准制定提供了直接的法律依据。-《商用密码管理条例》（2023年修订施行）。条例进一步细化了商用密码标准化的推进机制，明确鼓励制定更加严格的国家标准和行业标准。-《网络安全法》《数据安全法》关于网络安全保护与数据安全防护的总体要求。-GB/T38635.1-2020《信息安全技术SM9密码算法使用规范第1部分：总则》与GB/T38635.2-2020关于SM9算法基本使用框架的规定。-GM/T0044-2016《SM9标识密码算法》行业标准关于算法核心参数及运算规则的定义。-国家密码管理局关于商用密码应用安全性评估工作的政策文件及相关技术要求。本标准的制定，是上述法律政策要求在SM9算法应用层面数据格式标准化方向的具体落实和延伸。2标准主要内容2.1范围界定与适用场景本标准明确规定了SM9密码算法在加密消息和签名消息两个核心应用维度上的数据格式要求。具体包括：加密消息格式中密钥封装数据、密文数据及消息认证码字段的排列结构；签名消息格式中签名值、哈希值及相关附属字段的编码规范；格式所需伴随参数（如加密方标识、解密方标识、KGC标识等）的编码规则；以及不同应用场景下的格式扩展方法。标准的适用范围覆盖政务信息系统密码改造、电子商务安全认证、金融数据保护、物联网设备身份认证、云平台密钥管理等需要采用SM9算法实现数据加密保护与数字签名服务的各类型信息系统及密码产品，为密码设备制造商、系统集成商、密码服务提供商及安全性评估机构提供统一的技术遵循。2.2加密消息格式规范标准在加密消息格式部分系统规定了以下核心内容：（1）数据封装整体结构标准定义了SM9加密运算输出结果的标准化数据容器，规定了密文数据的基本排列框架，定义了格式版本号字段用于标识格式的演进版本，设置了算法标识字段以区分不同密码算法套件，并明确了各数据域的相对位置与长度约束。整体结构设计兼顾了解析效率与后续扩展需求。（2）密钥封装数据格式密钥封装数据用于承载SM9基于标识的密钥封装机制（IBE-KEM）的输出结果。标准对封装密钥数据采用统一的编码结构，明确了与解密操作相关参数的组织方式。该部分详细定义了各数据项的编码顺序、长度字段的表示方法以及填充规则，确保不同实现之间密钥封装数据能够完全互通。（3）密文数据格式与编码规则标准规定SM9加密运算产生的密文数据块的编码方式，要求密文域与密钥封装数据域、消息认证码域按照特定顺序排列以支持高吞吐量的解密处理流程。对数据块长度非对称场景下的填充策略亦做了补充说明。（4）消息认证码字段标准明确规定SM9加密机制中消息认证码字段的生成范围、位长及其在封装结构中的存储位置，确保解密方能够有效进行完整性校验，抵御密文篡改攻击。（5）多接收者加密扩展针对多接收者分别加密以及广播加密等典型场景，标准给出了适应性的容器扩展方法，实现一份明文数据面向多个接收者的安全分发，有效支持群组通信、多方数据共享等复杂业务需求。2.3签名消息格式规范标准在签名消息格式部分重点规定了SM9数字签名运算输出结果的统一数据格式，具体包括签名值数据结构、签名值与原始消息的封装关系、附加标识字段（签名者标识、签名时间、KGC标识等）的组织方式及ASN.1编码规则。标准同时给出了签名消息的推荐封装格式，明确了先标识后签名的数据排列顺序及其在二进制流中的编码表示，确保不同实现之间的签名数据具有可互验性，提升签名验证的准确性和计算效率。2.4兼容性与安全性设计要求标准在格式设计层面同步考虑了兼容性与安全性需求。通过版本字段与扩展字段，支持未来SM9派生算法及新型密码套件的无缝接入。在安全性方面，从格式层面避免对双线性对运算结果的截断与填充歧义，严格区分不同数据类型的数据域边界，杜绝因格式解析歧义引发的签名伪造或密文替换风险。格式定义完全兼容GB/T38635中规定的SM9算法参数体系，不对算法的密码学安全性产生任何削弱。3标准编制主要单位3.1牵头单位概况本标准由中国电子技术标准化研究院（CESI）牵头，联合国内多家密码领域权威机构共同起草制定。作为全国网络安全标准化技术委员会（TC260）秘书处单位，中国电子技术标准化研究院是工业和信息化部直属的标准化专业支撑机构，长期承担网络安全、信息安全及商用密码领域基础性、通用性国家标准的组织研制工作。在商用密码标准化方向，该院已牵头或参与制定了GB/T38635《SM9密码算法使用规范》、GB/T32918《SM2椭圆曲线公钥密码算法》系列标准及多项密码应用技术规范，具有深厚的标准研制积累。在本标准编制过程中，该院负责标准框架设计、核心技术内容编制、试验验证组织、征求意见处理及标准报批等全流程管理工作，为本标准的科学性与权威性提供了坚实保障。3.2参与起草单位本标准核心起草单位包括：北京国脉信安科技有限公司（承担算法实现细节验证）、清华大学（负责双线性对运算优化分析和安全性论证）、上海交通大学（参与格式扩展机制设计）、中国人民解放军信息工程大学（提供密码分析与安全论证技术支撑），以及格尔软件股份有限公司、渔翁信息技术股份有限公司、三未信安科技股份有限公司等国内主流商用密码产品厂商。各参与单位在标识密码算法研究、密码芯片设计、密码机/密码模块研制及密码应用系统开发等方面各具优势，为标准内容的全面性和实用性提供了有力保障。4标准实施前景与预期效益4.1促进密码产业生态健康发展标准发布实施后，预计将在以下层面产生显著的经济与社会效益。在产业层面，统一的消息格式将有效降低密码产品的开发适配成本，打破因格式不互通造成的市场壁垒，促进密码产品市场的良性竞争，培育更加繁荣的商用密码产业生态。在用户层面，标准为密码应用系统建设方提供了明确的技术指引，显著降低系统集成复杂度，减少因格式不统一导致的定制化开发费用，缩短项目建设周期。在监管层面，统一的格式标准为密码应用安全性评估提供了客观、可量化的技术检查依据，有助于提升评估工作的科学性与一致性水平。4.2支撑国家密码应用与安全性评估工作随着本标准的实施，SM9算法的应用将告别"算法标准已具备、格式规范各自为政"的过渡阶段，进入算法、协议、格式、接口全链条标准化的成熟发展期。在政务、金融、能源、交通、电信等关键信息基础设施领域，本标准的落地实施将有力支撑商用密码应用安全性评估的规范化开展，同步推动密评结果的客观可比性，为密码应用合规性审查提供标准化支撑。4.3推动我国密码技术国际化发展从国际视角看，我国SM9算法已于2021年纳入ISO/IEC14888-3（基于标识的数字签名机制框架）及ISO/IEC18033-5国际标准，标志着我国商用密码算法的国际影响力正稳步提升。本标准的制定，将为SM9算法在我国各行业的规模化部署应用扫清数据格式层面的关键技术障碍，并为SM9算法的跨境互操作与国际标准化工作贡献中国方案，培育我国密码技术和产业迈向更广阔的国际舞台。5结论GB/T47471-2026《网络安全技术SM9密码算法加密签名消息格式》的制定与发布，填补了我国SM9标识密码算法应用层数据格式标准体系的空白，是《中华人民共和国密码法》颁布实施后商用密码标准化工作在应用互操作方向取得的重要进展。本标准在充分继承GB/T38635系列标准和GM/T0044行业标准既有成果的基础上，面向实际信息系统建设中的互操作现实需求，构建了科学、完善、可扩展的加密消息与签名消息格式体系。参考文献[1]全国人民代表大会常务委员会.中华人民共和国密码法[Z].2019-10-26.[2]国家密码管理局.GM/T0044-2016SM9标识密码算法[S].北京