- 1 简介XTS (XEX-based Tweaked-Codebook Mode with Ciphertext Stealing) - XTS 模式定义：XTS 专为磁盘加密设计，基于 XEX（XOR-Encrypt-XOR）调整码本，支持无填充的变长块。 2 工作原理：使用两个密钥：数据密钥 K1 和调整密钥 K2（从主密钥派生）。加密：对于第 j 个扇区，第 i 个块：T = E_{... 1 简介XTS (XEX-based Tweaked-Codebook Mode with Ciphertext Stealing) - XTS 模式定义：XTS 专为磁盘加密设计，基于 XEX（XOR-Encrypt-XOR）调整码本，支持无填充的变长块。 2 工作原理：使用两个密钥：数据密钥 K1 和调整密钥 K2（从主密钥派生）。加密：对于第 j 个扇区，第 i 个块：T = E_{...
- 1 简介CCM（Counter with CBC-MAC） 是一种认证加密模式（AEAD），同时提供： 机密性（Encryption） 完整性（Integrity） 身份认证（Authentication）在国密体系中，CCM 通常与 SM4 分组密码结合使用，称为： SM4-CCM它在国标中主要用于需要同时加密和认证的通信与存储场景。 2 CCM 的设计核心将两种成熟... 1 简介CCM（Counter with CBC-MAC） 是一种认证加密模式（AEAD），同时提供： 机密性（Encryption） 完整性（Integrity） 身份认证（Authentication）在国密体系中，CCM 通常与 SM4 分组密码结合使用，称为： SM4-CCM它在国标中主要用于需要同时加密和认证的通信与存储场景。 2 CCM 的设计核心将两种成熟...
- 1 简介CCM (Counter with CBC-MAC)， 计数器与 CBC-MAC 模式。定义：CCM 是 CTR 与 CBC-MAC 的组合，提供 AEAD 功能。工作原理：先用 CBC-MAC 计算认证标签（基于明文、AAD 和 nonce）。然后用 CTR 加密明文。加密：MAC = CBC-MAC(K, B)，其中 B 是格式化的块（nonce、长度、AAD、明文）；然后 C... 1 简介CCM (Counter with CBC-MAC)， 计数器与 CBC-MAC 模式。定义：CCM 是 CTR 与 CBC-MAC 的组合，提供 AEAD 功能。工作原理：先用 CBC-MAC 计算认证标签（基于明文、AAD 和 nonce）。然后用 CTR 加密明文。加密：MAC = CBC-MAC(K, B)，其中 B 是格式化的块（nonce、长度、AAD、明文）；然后 C...
- 一 简介文章标题适用大多数技术的发展。同样的传统 SM4 应用早于 GCM 在国密中的普及。SM4 标准：GB/T 32907-2016SM4 在政务 / 金融系统中的大规模部署：2010 年前后GCM 在国密体系中明确标准化：TLS 中的 SM4-GCM：RFC 8998（2021）工程级规范成熟：近几年已广泛应用、已有历史沉淀的流行模式 ECB / CBC / CFB / OFB / ... 一 简介文章标题适用大多数技术的发展。同样的传统 SM4 应用早于 GCM 在国密中的普及。SM4 标准：GB/T 32907-2016SM4 在政务 / 金融系统中的大规模部署：2010 年前后GCM 在国密体系中明确标准化：TLS 中的 SM4-GCM：RFC 8998（2021）工程级规范成熟：近几年已广泛应用、已有历史沉淀的流行模式 ECB / CBC / CFB / OFB / ...
- 1 简介SM4支持的标准加密模式主要基于国际通用的块密码模式，并在国密生态中得到实现和应用。根据相关标准和开源实现（如GmSSL库），SM4常用的加密模式包括ECB、CBC、CFB、OFB和CTR。这些模式在实际应用中（如数据传输、存储加密、HTTPS等）被广泛采用，尤其在政府、金融和企业级系统中强制要求使用国密算法时。流行的加密模式分析以下是SM4最流行的5种加密模式（基于使用频率和标准... 1 简介SM4支持的标准加密模式主要基于国际通用的块密码模式，并在国密生态中得到实现和应用。根据相关标准和开源实现（如GmSSL库），SM4常用的加密模式包括ECB、CBC、CFB、OFB和CTR。这些模式在实际应用中（如数据传输、存储加密、HTTPS等）被广泛采用，尤其在政府、金融和企业级系统中强制要求使用国密算法时。流行的加密模式分析以下是SM4最流行的5种加密模式（基于使用频率和标准...
- 1 简介SM4 分组密码的工作模式是中国国家密码管理局于 2012 年发布的对称分组密码算法，采用 128 位分组大小和 128 位密钥长度，与 AES 类似。作为分组密码，SM4 可以结合多种工作模式（Modes of Operation）来处理任意长度的明文数据。这些模式决定了如何将明文分成块、如何处理块之间的依赖关系，以及是否提供额外功能如认证或完整性保护。用户查询中列出的 8 种模... 1 简介SM4 分组密码的工作模式是中国国家密码管理局于 2012 年发布的对称分组密码算法，采用 128 位分组大小和 128 位密钥长度，与 AES 类似。作为分组密码，SM4 可以结合多种工作模式（Modes of Operation）来处理任意长度的明文数据。这些模式决定了如何将明文分成块、如何处理块之间的依赖关系，以及是否提供额外功能如认证或完整性保护。用户查询中列出的 8 种模...
- 1 简介存储加密模式的选择触及了存储加密的核心技术选型问题。XTS和GCM代表了两种不同的设计哲学。本文试图深入分析。 存储加密选XTS：因为它为随机访问、扇区独立性、零开销优化 数据传输选GCM：因为它提供完整性和认证，适合流式数据 2 XTS模式：为存储加密而设计XTS（XEX-based tweaked-codebook mode with ciphertext stealing... 1 简介存储加密模式的选择触及了存储加密的核心技术选型问题。XTS和GCM代表了两种不同的设计哲学。本文试图深入分析。 存储加密选XTS：因为它为随机访问、扇区独立性、零开销优化 数据传输选GCM：因为它提供完整性和认证，适合流式数据 2 XTS模式：为存储加密而设计XTS（XEX-based tweaked-codebook mode with ciphertext stealing...
- 1 简介本文从概念关系、工作机制、是否存在封装关系、典型使用场景、使用限制几个层面，系统性地分析 XTS（XEX-based Tweaked CodeBook） 与 GCM（以及国密场景下的对应模式）。 2 XTS 与 GCM 是否存在联系 GCM 并不是基于 XTS 的封装，二者是完全不同设计目标和安全模型的分组密码工作模式。它们之间 不存在层级封装或依赖关系，只是都可以“搭配同一种分... 1 简介本文从概念关系、工作机制、是否存在封装关系、典型使用场景、使用限制几个层面，系统性地分析 XTS（XEX-based Tweaked CodeBook） 与 GCM（以及国密场景下的对应模式）。 2 XTS 与 GCM 是否存在联系 GCM 并不是基于 XTS 的封装，二者是完全不同设计目标和安全模型的分组密码工作模式。它们之间 不存在层级封装或依赖关系，只是都可以“搭配同一种分...
- 1 简介在服务器环境中直接使用 ECB（Electronic Codebook）模式几乎是“安全事故预备役”。但现实中确实存在 遗留系统 / 硬件模块 / 协议锁死 只能用 ECB 的情况。本文从威胁模型 → 安全补救 → 性能补救 → 架构级兜底四个层次系统性回答：不是“让 ECB 安全”，而是“把 ECB 的破坏半径压到最小”。 2 ECB 在服务器端漏洞在哪？安全灾难（根本性）明文相... 1 简介在服务器环境中直接使用 ECB（Electronic Codebook）模式几乎是“安全事故预备役”。但现实中确实存在 遗留系统 / 硬件模块 / 协议锁死 只能用 ECB 的情况。本文从威胁模型 → 安全补救 → 性能补救 → 架构级兜底四个层次系统性回答：不是“让 ECB 安全”，而是“把 ECB 的破坏半径压到最小”。 2 ECB 在服务器端漏洞在哪？安全灾难（根本性）明文相...
- 1 背景简介模式的背景与问题，首先，ECB (Electronic Codebook) 模式是块加密（如 AES）的一种简单模式，它将明文分成固定大小的块，并独立加密每个块。它ECB的确有严重的安全隐患，主要体现在语义安全（semantic security）缺失：相同的明文块会产生相同的密文块，导致加密数据可能泄露模式或结构（例如，加密图片时会保留原图轮廓）。这确实是“安全灾难”，容易遭... 1 背景简介模式的背景与问题，首先，ECB (Electronic Codebook) 模式是块加密（如 AES）的一种简单模式，它将明文分成固定大小的块，并独立加密每个块。它ECB的确有严重的安全隐患，主要体现在语义安全（semantic security）缺失：相同的明文块会产生相同的密文块，导致加密数据可能泄露模式或结构（例如，加密图片时会保留原图轮廓）。这确实是“安全灾难”，容易遭...
- 1 简介在服务器环境中使用ECB模式，那将是一场安全灾难，远不止是性能问题。让我详细说明这些实际应用问题，并通过真实场景展示其严重性。 2 数据模式泄露：最直观的灾难场景1：加密数据库中的重复数据用户表使用ECB加密存储 CREATE TABLE users ( id INT, -- ECB加密字段 email_encrypted BLOB,... 1 简介在服务器环境中使用ECB模式，那将是一场安全灾难，远不止是性能问题。让我详细说明这些实际应用问题，并通过真实场景展示其严重性。 2 数据模式泄露：最直观的灾难场景1：加密数据库中的重复数据用户表使用ECB加密存储 CREATE TABLE users ( id INT, -- ECB加密字段 email_encrypted BLOB,...
- 1 简介嵌入式优选CCM，服务器偏向 GCM，CCM和GCM都是认证加密模式，但在不同平台上有不同的优化方向。让我详细解析它们的选择逻辑。CCM（Counter with CBC-MAC）工作基于CTR 加密，使用CBC-MAC 认证。 2 模式特点AEAD 模式结构比 GCM 简单安全性高防篡改防重放优点 标准成熟 易实现嵌入式友好缺点性能低于 GCM串行不易并行应用物联网嵌入式设备国密... 1 简介嵌入式优选CCM，服务器偏向 GCM，CCM和GCM都是认证加密模式，但在不同平台上有不同的优化方向。让我详细解析它们的选择逻辑。CCM（Counter with CBC-MAC）工作基于CTR 加密，使用CBC-MAC 认证。 2 模式特点AEAD 模式结构比 GCM 简单安全性高防篡改防重放优点 标准成熟 易实现嵌入式友好缺点性能低于 GCM串行不易并行应用物联网嵌入式设备国密...
- 1 简介国密的GCM模式是优秀的通用解决方案，特别适合标准化的网络协议和存储加密。但它不是万能钥匙，在需要密钥分离、超大容量、自定义认证逻辑或对抗Nonce误用的场景中，CTR+HMAC或其他模式可能更合适。 2 GCM（Galois/Counter Mode） 工作原理CTR 加密 + GHASH 认证AEAD 模式（加密 + 完整性）特点一次完成：加密 + 认证支持 AAD（附加认证数... 1 简介国密的GCM模式是优秀的通用解决方案，特别适合标准化的网络协议和存储加密。但它不是万能钥匙，在需要密钥分离、超大容量、自定义认证逻辑或对抗Nonce误用的场景中，CTR+HMAC或其他模式可能更合适。 2 GCM（Galois/Counter Mode） 工作原理CTR 加密 + GHASH 认证AEAD 模式（加密 + 完整性）特点一次完成：加密 + 认证支持 AAD（附加认证数...
- 1 简介密码学没有绝对的"银弹"，GCM是当前的默认最佳实践，但理解CTR等其他模式的价值，能让您在特定场景做出更精准的技术选型。OFB则因缺乏独特优势，在现代密码工程中确实逐渐淡出视野。 2 CTR（Counter Mode） 工作原理 Ci = Pi ⊕ SM4(K, Nonce || Counter)特点把 SM4 当 高性能流密码完全可并行安全性高（仅加密）Nonce 不能重复不... 1 简介密码学没有绝对的"银弹"，GCM是当前的默认最佳实践，但理解CTR等其他模式的价值，能让您在特定场景做出更精准的技术选型。OFB则因缺乏独特优势，在现代密码工程中确实逐渐淡出视野。 2 CTR（Counter Mode） 工作原理 Ci = Pi ⊕ SM4(K, Nonce || Counter)特点把 SM4 当 高性能流密码完全可并行安全性高（仅加密）Nonce 不能重复不...
- 1 背景简介本文分析 USB-SM4 和 SM4 国密算法的异同，以及它们所应用的加密模式。首先需要明确一个核心概念：USB-SM4 本质上就是 SM4 算法，只不过它的应用场景和实现载体被特定化、硬件化了 2 不同维度评估算法定义维度它们算法核心完全相同。USB-SM4是SM4的一种具体实现形式。SM4（国密算法标准）一个标准的块加密算法（分组密码）。明文/密文分组为 128位，密钥长... 1 背景简介本文分析 USB-SM4 和 SM4 国密算法的异同，以及它们所应用的加密模式。首先需要明确一个核心概念：USB-SM4 本质上就是 SM4 算法，只不过它的应用场景和实现载体被特定化、硬件化了 2 不同维度评估算法定义维度它们算法核心完全相同。USB-SM4是SM4的一种具体实现形式。SM4（国密算法标准）一个标准的块加密算法（分组密码）。明文/密文分组为 128位，密钥长...
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