GMT 0044.5-2025 SM9标识密码算法 第5部分参数定义标准立项发展报告

SM9标识密码算法第5部分：参数定义标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SM9Identity-BasedCryptographicAlgorithmPart5:ParameterDefinition摘要SM9标识密码算法是我国自主研发的基于标识的密码体制重要成果，其作为非对称密钥管理体系的核心组成部分，在保障网络与信息安全、构建可信身份认证体系中发挥着不可替代的作用。本报告围绕《SM9标识密码算法第5部分：参数定义》（标准编号：GM/T0044.5-2025）的立项与发展展开系统论述，首先概述了SM9算法家族标准的研制背景，剖析了标识密码技术在数字证书、电子政务、移动互联网等场景中的现实需求；进而重点介绍了第5部分标准的技术定位、核心内容及其在整个SM9标准体系中的支撑作用；在此基础上，详细阐述了标准修订的主要参与单位及其技术贡献，并对标准实施后的应用前景进行了展望。报告指出，该标准的发布将进一步规范SM9算法在工程实践中的参数选择与配置方式，提升密码应用的互操作性与安全性水平，为我国商用密码产业的健康发展提供有力支撑。关键词：SM9算法；标识密码；参数定义；密码行业标准；商用密码；GM/T0044Keywords:SM9Algorithm;Identity-BasedCryptography;ParameterDefinition;CryptographyIndustryStandard;CommercialCryptography;GM/T0044一、引言1.1研究背景与意义随着数字化进程的加速推进，网络空间的身份认证与数据安全问题日益突出。传统的公钥基础设施（PKI）体系依赖于数字证书的签发、分发与验证过程，其证书管理复杂度高、资源开销大。为了解决上述问题，基于标识的密码体制（Identity-BasedCryptography,IBC）应运而生。该体制无需数字证书，可直接将用户标识（如手机号、邮箱地址、设备ID等）作为公钥，由密钥生成中心（KGC）负责生成对应的私钥，极大简化了密钥管理的流程。SM9标识密码算法是我国自主设计的基于标识的密码算法，于2016年正式发布为密码行业标准GM/T0044系列，后于2021年被纳入国家标准GB/T38635系列。SM9算法的核心技术涵盖数字签名、密钥交换和密钥封装三类功能，能够满足身份认证、数据传输加密、密钥管理等多样化安全需求。相比于基于证书的PKI体系，SM9在密钥管理效率、系统部署成本和移动端适配性等方面均具有显著优势。1.2标准修订的必要性随着密码技术的快速演进和应用的持续深入，原有标准在工程实现中的部分参数定义、效率优化和兼容性方面面临新的挑战。同时，量子计算的发展对密码算法提出了更高的安全要求，后量子密码迁移成为国际密码领域的关注焦点。在此背景下，对SM9参数定义部分进行系统修订和更新显得尤为必要——既要保证算法的安全强度，又要兼顾实现的高效性与部署的灵活性，更需为未来密码技术的过渡与融合预留空间。1.3标准的定位与作用《SM9标识密码算法第5部分：参数定义》规定了SM9算法中各项参数的选取原则、具体定义及其使用约定。参数定义是密码算法从抽象数学描述走向工程实现的桥梁——参数的选择直接影响算法的安全强度、运算效率和实现复杂度。准确、规范、可操作的参数定义标准，是SM9算法在各行业领域推广应用的基石。二、标准概述2.1标准基本信息《SM9标识密码算法第5部分：参数定义》标准编号为GM/T0044.5-2025，属于中国密码行业标准（行业标准-密码行业标准），由中国密码管理部门归口管理。该标准的分类号为字符集和信息编码，于2025年发布，自2026年7月1日起正式实施，目前处于发布待生效状态。标准文本以中文（简体）编写，适用于国内密码产品的研制、检测和应用开发。2.2标准在SM9体系中的位置GM/T0044系列标准共分多个部分，各组成部分各有侧重，形成了一套完整的SM9算法标准体系：-第1部分：总则——规定了SM9算法的整体架构、基本流程和安全要求；-第2部分：数字签名算法——定义基于SM9的签名与验证流程；-第3部分：密钥交换协议——规范通信双方利用SM9进行会话密钥协商的交互流程；-第4部分：密钥封装机制和公钥加密算法——规定数据加密和密钥传输的实现方式；-第5部分：参数定义——规定上述各算法实现所需的全部参数的选取规则和具体数值。第5部分作为体系中的基础性标准，与其余各部分形成“总—分—参”的有机结构。各算法部分定义了密码运算的逻辑流程，而参数定义部分则为算法运行提供具体的曲线参数、哈希函数选择、密钥派生函数等基础元素，是确保整套标准在实际系统中正确实现的必要条件。2.3编写原则该标准的编写遵循了如下基本原则：-安全性原则：所有参数的选取均经过严格的安全性论证，满足当前及可预见未来的安全强度要求；-兼容性原则：标准编号体系和命名规则与系列内其他部分保持一致，便于工程引用和组合实现；-实用性原则：充分考虑各类软硬件平台的运算能力和存储约束，参数定义兼顾安全性与效率的平衡；-前瞻性原则：为算法后续升级和量子安全迁移预留必要的扩展空间和兼容机制。三、标准主要内容3.1范围与引用文件本标准规定了SM9标识密码算法中各项参数的术语定义、符号说明、参数选取原则与具体定义。标准适用于SM9标识密码算法中数字签名算法、密钥交换协议、密钥封装机制和公钥加密算法的实现与应用，同时也为相关密码产品的检测评估提供了依据。标准引用的重要文件和规范主要包括：-GM/T0003（SM2椭圆曲线公钥密码算法系列标准），用于参考椭圆曲线相关参数的定义方式；-GM/T0005（随机性检测规范），作为参数随机性评估的依据；-GM/T0009（SM2密码算法使用规范），为参数使用提供工程指导；-GB/T32918系列，作为SM2国家标准的配套引用，确保标准间的协调统一；-GB/T38635（SM9标识密码算法国家标准），保持行业标准与国家标准的衔接一致性。3.2参数体系框架标准构建了一套系统的参数体系，包括以下几大类别：（1）椭圆曲线参数SM9算法基于有限域上特定椭圆曲线构造双线性对运算。标准规定了曲线的域特征、曲线方程系数、嵌入次数、群阶及余因子等核心参数。这些参数共同决定了算法的安全强度基础。标准中明确了曲线的推荐参数集及其生成方式，并提供了参数自检的规则和流程，便于实现者验证参数的正确性和有效性。（2）双线性对参数双线性对是SM9算法实现的技术关键，其效率和安全性直接取决于配对类型的选取和具体实现方式。标准中对配对的类型、嵌入次数及运算规则进行了规定，推荐了适用于不同安全级别与应用场景的配对方案，并对配对的正确性验证方法进行了说明。（3）哈希函数与密钥派生函数SM9算法在签名、加密和密钥交换流程中需要调用密码杂凑函数与密钥派生函数。标准明确了所采用的哈希函数类型、输出长度、输入格式以及密钥派生函数的调用方式和处理流程，确保不同厂商实现之间能够实现互联互通。（4）标识与密钥管理参数标识作为SM9算法中的“公钥”，其编码方式和处理规则对算法的正确性至关重要。标准规定了标识的输入格式、类型标识符（如用于签名、加密、密钥交换等不同用途的标识区分）、私钥生成时所需的辅助参数等，并规范了密钥生成中心在生成用户私钥时各项参数的选取方式和使用流程。3.3安全性与工程实现考量标准在参数选取过程中充分考虑了当前密码分析技术的最新进展，确保推荐参数具备足够的安全余量。同时，标准对参数的实现复杂度进行了系统评估，使得参数在硬件实现（如密码芯片、安全模块）和软件实现（如密码库、SDK）中均能获得良好的性能表现。此外，针对不同安全等级的应用场景，标准提供了多组可供选择的参数方案，有效兼顾了安全性需求与运算效率之间的平衡。四、主要参加单位介绍4.1牵头单位——北京国脉信安科技有限公司北京国脉信安科技有限公司（以下简称“国脉信安”）是本标准修订工作的核心参与单位之一，长期专注于商用密码技术研究与产品开发。国脉信安在标识密码领域积累了深厚的技术功底，是国内最早开展SM9算法工程化应用的团队之一。在参与本标准的修订过程中，国脉信安承担了以下关键任务：-算法安全分析：对不同参数组合下的安全性进行全面评估，结合国际密码研究的最新成果，为标准中的参数选取提供理论支持和安全论证；-实现方案验证：在自主研发的密码平台和多种软硬件环境中对推荐参数进行大规模测试验证，确保参数在实际工程环境中的正确性和有效性；-互操作性测试：组织并参与多家厂商产品的互操作测试，及时发现和消除参数定义中可能存在的歧义，确保标准文本的清晰与无二义性；-技术文档编制：主导编写了标准中的关键条款和附录内容，包括参数测试向量、验证流程和应用示例。国脉信安的技术团队参与过多项国家和行业密码标准的制修订工作，覆盖SM2、SM3、SM4等国密算法的标准制定与应用推广，在密码标准化领域具有深厚的技术积累和丰富的实践经验，其研究成果为SM9系列标准体系的完善提供了坚实的技术支撑。4.2其他参与单位标准修订工作还凝聚了国内密码领域的多方力量，主要参与单位包括：-中国电子技术标准化研究院：作为国家级标准化科研机构，为标准制定提供了规范化的编制指导和质量审查；-中国科学院软件研究所：在密码算法分析、安全性证明等方面提供了前沿的学术支撑；-中国信息安全研究院有限公司：承担了部分安全评估和合规性审查工作；-多家商用密码产品厂商：为标准参数在不同产品和平台上的实现适配提供了反馈和优化建议。各参与单位分工明确、协同高效，通过广泛讨论和技术评审，充分保障了标准修订工作的科学性与权威性。五、标准实施前景与影响5.1促进行业标准化与互操作性GM/T0044.5-2025的实施将进一步提升SM9算法应用的一致性和规范性。统一的参数定义可以减少不同系统实现之间的差异，降低系统集成和互联互通的技术壁垒，促进密码产品和服务的标准化发展。特别是在多厂商环境下，统一的参数标准是实现不同密码产品协同工作的前提条件。5.2推动商业密码在各行业领域的应用深化随着物联网、工业互联网、区块链、5G通信等新兴技术的蓬勃发展，海量设备的身份认证和安全管理需求愈加迫切。SM9算法免证书、轻量级的特性使其尤其适用于资源受限的物联网设备和海量终端场景。新标准的发布将促进SM9算法在这些新兴领域中的规模化应用，支撑数字经济的健康发展，同时为传统PKI体系向基于标识的密码体系平滑过渡提供技术保障。5.3支撑密码核心技术自主可控在复杂的国际环境下，实现密码核心技术的自主可控具有重大的战略意义。SM9算法作为完全自主设计的标识密码算法，其标准体系的持续完善有助于增强我国在网络空间安全领域的技术自主能力和国际话语权。2025版参数定义标准的发布，展现了我国在商用密码标准化领域的持续投入与创新活力，也为密码技术的未来演进奠定了坚实基础。六、结论《SM9标识密码算法第5部分：参数定义》（GM/T0044.5-2025）的发布与实施，是SM9算法标准体系持续完善的重要里程碑。该标准在继承原有技术框架的基础上，结合近年来密码学领域的研究进展和行业应用的实际反馈，对算法参数进行了系统性优化和规范，进一步提升标准的科学性、适用性和前瞻性。未来，随着量子计算技术的不断发展以及后量子密码标准化的全球推进，SM9算法标准体系将面临新的技术挑战。在积极跟踪国际密码技术前沿动态的同时，持续推进我国自主密码算法的迭代升级与应用推广，不断完善以SM系列算法为核心的商用密码标准体系，将为我国网络强国和数字中国建设提供坚实可靠的安全底座，同时也为全球密码技术的多元化发展贡献中国方案与智慧。参考文献[1]GM/T0044.5-2025,SM9标识密码算法第5部分：参数定义[S].北京:中国标准出版社,2025.[2]GM/T0044.1-2016,SM9标识密码算法第1部分：总则[S].北京:中国标准出版社,2016.[3]GB/T38635.1-2020,信息安全技术SM9标识密码算法第1部分：总则[S].北京:中国标准出版社,2020.[4]《中华人民共和国密码法》[Z].2019-10-26.[5]国家密码管理局.商用密码应用安全性评估