| 标准编号 | GB/T 15852.1-2020 (GB/T15852.1-2020) | | 中文名称 | 信息技术 安全技术 消息鉴别码 第1部分：采用分组密码的机制 | | 英文名称 | Information technology. Security techniques-Message authentication codes - Part 1: Mechanisms using a block cipher | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L80 | | 国际标准分类 | 35.040 | | 字数估计 | 42,493 | | 发布日期 | 2020-12-14 | | 实施日期 | 2021-07-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 15852.1-2008 | | 引用标准 | GB/T 17964-2008 | | 采用标准 | ISO/IEC 9797-1-2011, MOD | | 标准依据 | 国家标准公告2020年第28号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 15852的本部分规定了采用分组密码的消息鉴别码(MAC)的用户使用要求、算法一般模型，提供了8种采用分组密码的消息鉴别码算法。本部分适用于安全体系结构、过程及应用的安全服务。 | GB/T 15852.1-2020
(Information Technology Security Technology Message Authentication Code Part 1: Using Block Cipher Mechanism)
ICS 35.040
L80
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 15852.1-2008
信息技术 安全技术 消息鉴别码
第1部分:采用分组密码的机制
2020-12-14发布
2021-07-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅵ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和缩略语 2
4.1 符号 2
4.2 缩略语 4
5 用户要求 4
6 MAC算法的模型 5
6.1 一般模型 5
6.2 密钥诱导(第1步) 5
6.2.1 概述 5
6.2.2 密钥诱导方法1 6
6.2.3 密钥诱导方法2 6
6.3 消息填充(第2步) 6
6.3.1 概述 6
6.3.2 填充方法1 6
6.3.3 填充方法2 6
6.3.4 填充方法3 6
6.3.5 填充方法4 7
6.4 数据分割(第3步) 7
6.5 初始变换(第4步) 7
6.5.1 概述 7
6.5.2 初始变换1 7
6.5.3 初始变换2 7
6.5.4 初始变换3 7
6.6 迭代应用分组密码(第5步) 7
6.7 最终迭代(第6步) 8
6.7.1 概述 8
6.7.2 最终迭代1 8
6.7.3 最终迭代2 8
6.7.4 最终迭代3 8
6.7.5 最终迭代4 8
6.8 输出变换(第7步) 8
6.8.1 概述 8
6.8.2 输出变换1 8
6.8.3 输出变换2 9
6.8.4 输出变换3 9
6.9 截断操作(第8步) 9
6.9.1 概述 9
6.9.2 截断操作1 9
6.9.3 截断操作2 9
7 MAC算法 9
7.1 概述 9
7.2 MAC算法1(CBC-MAC) 9
7.3 MAC算法2(EMAC) 10
7.4 MAC算法3(ANSIretailMAC) 11
7.5 MAC算法4(MacDES) 11
7.6 MAC算法5(CMAC) 12
7.7 MAC算法6(LMAC) 12
7.8 MAC算法7(TrCBC) 13
7.9 MAC算法8(CBCR) 14
附录A(资料性附录) 本部分与ISO/IEC 9797-1:2011相比的结构变化情况 15
附录B(资料性附录) 测试向量 17
B.1 概述 17
B.2 MAC算法1(CBC-MAC) 18
B.3 MAC算法2(EMAC) 19
B.4 MAC算法3(ANSIretailMAC) 20
B.5 MAC算法4(MacDES) 22
B.6 MAC算法5(CMAC) 24
B.7 MAC算法6(LMAC) 25
B.8 MAC算法7(TrCBC) 26
B.9 MAC算法8(CBCR) 27
附录C(资料性附录) MAC算法的安全性分析 28
参考文献 34
前言
GB/T 15852《信息技术 安全技术 消息鉴别码》分为以下3个部分:
---第1部分:采用分组密码的机制;
---第2部分:采用专用杂凑函数的机制;
---第3部分:采用泛杂凑函数的机制。
本部分为GB/T 15852的第1部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 15852.1-2008《信息技术 安全技术 消息鉴别码 第1部分:采用分组密码
的机制》。
与GB/T 15852.1-2008相比,主要技术变化如下:
---删除了消息鉴别码算法用途的说明(见2008年版的第1章);
---增加了 MAC算法的常用名称指代(见第5章、第7章);
---删除了规范性引用文件 GB/T 9387.2-1995和 GB/T 15843.1-2008(见2008年版的第2
章);
---增加了术语“初始变换”(见3.13),修改了术语“输出变换”的定义,以适应修改后的 MAC算法
的一般模型(见3.14,2008年版的3.2.7);
---增加了16个符号,修改了3个符号(见4.1,2008年版的第4章);增加了“缩略语”(见4.2);
---修改了第5章的标题,将“要求”改为“用户要求”;修改了用户选择密钥诱导方法的要求(见第
5章,2008年版的第5章);
---增加了使用 MAC算法4时数据串长度的要求及使用 MAC算法7时 MAC的长度要求(见第
5章);
---修改了 MAC算法的一般模型及“MAC算法模型”图,增加了密钥诱导和最终迭代操作,以适
用于本部分规定的所有 MAC算法(见6.1,2008年版的第6章);
---增加了密钥诱导操作的概述与方法、最终迭代操作的概述与方法(见6.2、6.7);增加了填充方
法4、初始变换3(见6.3.5、6.5.4);修改了迭代应用分组密码操作(见6.6,2008年版的6.4);增
加了截断操作的概述和截断操作2(见6.9);修改和增加了操作方法在本部分所规定的 MAC
算法中的应用情况说明(见6.3.1、6.5.1、6.7.1、6.8.1、6.9.1,2008年版的6.1、6.3、6.5);
---修改了 MAC算法4的常用名称的注释,删除了采用DEA时密钥长度的说明(见7.5,2008年
版的7.4);
---修改了 MAC算法5,替换为CMAC(见7.6,2008年版的7.5);修改了 MAC算法6,替换为
LMAC(见7.7,2008年版的7.6);
---增加了 MAC算法7(TrCBC)和 MAC算法8(CBCR)(见7.8、7.9);
---修改了附录A“例子”的标题为“测试向量”;修改了使用的分组密码算法,将DEA修改为SM4
分组密码算法;修改了明文、密钥、结果(见附录B,2008年版的附录A);增加了 MAC算法7
和 MAC算法8的测试向量(见B.8、B.9);
---修改了表C.1中编号为1.2和4.2的算法效率;增加了 MAC算法7和 MAC算法8的安全性
说明、算法的特性、安全强度估计(见附录C)。
本部分使用重新起草法修改采用ISO/IEC 9797-1:2011《信息技术 安全技术 消息鉴别码 第1
部分:采用分组密码的机制》。
本部分与ISO/IEC 9797-1:2011相比在结构上有较多调整,附录 A列出了本部分与ISO/IEC
9797-1:2011的章条编号对照一览表。
本部分与ISO/IEC 9797-1:2011的技术性差异及其原因如下:
---关于规范性引用文件,本部分做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情
况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:
● 删除引用ISO 18033-3;
● 增加引用了GB/T 17964-2008;
---修改了术语“消息鉴别码”的定义,增加了术语“初始变换”和定义(见第3章,ISO/IEC 9797-1:
2011的第3章);
---增加了“初始变换”等4个符号,以适应修改后的 MAC算法的一般模型和第7章中定义的所
有 MAC算法(见4.1);修改了赋值符号的定义,以简化描述(见4.1,ISO/IEC 9797-1:2011的
第4章);增加了“缩略语”,列举了本部分使用的3个缩略语(见4.2);
---增加了 MAC算法的常用名称指代,以便于管理和沟通(见第5章、第7章);
---修改了用户选择分组密码算法的要求,以适应我国密码管理的要求;修改了用户选择密钥诱导
方法的要求,纠正国际标准中的错误;增加了使用MAC算法7时MAC长度的要求;修改关于
密钥管理的信息为注释(见第5章,ISO/IEC 9797-1:2011的第5章);
---修改了 MAC算法的一般模型,增加了初始变换操作,并修改了“MAC算法模型”图,修改后的
一般模型可适用于本部分定义的所有MAC算法,解决了一般模型不适用于MAC算法4的问
题(见6.1,ISO/IEC 9797-1:2011的6.1);
---增加了初始变换的概述和方法,对应于一般模型的修改(见6.5);修改了迭代应用分组密码操
作的起始位置,以衔接初始变换,并删除不再适用的注释(见6.6,ISO/IEC 9797-1:2011的6.5);
增加了最终迭代4,用于 MAC算法8(见6.7.5);增加了截断操作的概述和截断操作2,用于
MAC算法7,并保持操作描述方式一致(见6.9);
---修改了 MAC算法在一般模型下的描述,以适应修改后的一般模型(见第7章,ISO/IEC 9797-
1:2011的第7章)
---删除了关于 MAC算法采用非我国标准规定的分组密码算法时的说明,以适应我国密码管理
要求(见7.4、7.5,ISO/IEC 9797-1:2011的7.4、7.5);
---增加了 MAC算法7(TrCBC)和 MAC算法8(CBCR),补充性能良好的新算法(见7.8、7.9)。
本部分做了下列编辑性修改:
---删除了ISO/IEC 9797-1:2011第1章中的关于密钥管理机制及对象标识符有关范围的说明;
---删除了ISO/IEC 9797-1:2011的附录A“对象标识符”;
---在附录B.1增加了资料性引用文件GB/T 32907-2016;
---删除了ISO/IEC 9797-1:2011的附录B中关于 MAC算法采用非我国标准规定的分组密码算
法时的说明;
---修改了附录“例子”的标题为“测试向量”;修改了使用的分组密码算法、明文、密钥、结果,使用
我国标准规定的密码算法生成 MAC算法的测试向量(见附录B,ISO/IEC 9797-1:2011的附
录B);增加了 MAC算法7和 MAC算法8的测试向量(见B.8、B.9);
---修改了表C.1编号为1.2和4.2的算法效率,纠正国际标准中的错误(见附录C,ISO/IEC
9797-1:2011的附录C);增加了MAC算法7和MAC算法8的安全性说明、算法的特性、安全
强度估计(见附录C);
---删除了ISO/IEC 9797-1:2011的C.2,因方法及建议存在安全问题;
---删除了ISO/IEC 9797-1:2011的附录D“与以前的 MAC算法标准的比较”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本部分由全国信息安全标准化技术委员会(SAC/TC260)提出并归口。
本部分起草单位:中国科学院软件研究所、成都卫士通信息产业股份有限公司、桂林电子科技大学、
国家密码管理局商用密码检测中心。
本部分主要起草人:吴文玲、眭晗、张立廷、张蕾、韦永壮、毛颖颖、郑雅菲、涂彬彬、刘仁章、丁勇、
王玉珏、张众。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 15852-1995;
---GB/T 15852.1-2008。
引 言
本部分定义了8种采用n 比特分组密码的消息鉴别码算法(MAC算法):CBC-MAC、EMAC、
ANSIretailMAC、MacDES、CMAC、LMAC、TrCBC、CBCR。
本部分定义的第一个 MAC算法通常被称作CBC-MAC。其余七个 MAC算法是CBC-MAC的变
种。其中,MAC算法2、MAC算法3、MAC算法5、MAC算法6和 MAC算法8在操作的末尾应用了
特殊的变换。MAC算法4在操作的起始和末尾各应用了一个特殊的变换。MAC算法7在截取 MAC
值时使用特殊的规则。当 MAC算法的密钥长度是分组密码密钥长度的两倍的时候,宜使用 MAC算
法4。MAC算法5和MAC算法7使用加密的次数最少。MAC算法5只需要一次分组密码密钥设置,
但需要一个较长的中间密钥。MAC算法6是 MAC算法2的可选变种。MAC算法7和 MAC算法8
不需要中间密钥和密钥设置,当存储空间受限时,建议使用 MAC算法7和 MAC算法8。
本部分凡涉及密码算法的相关内容,按国家有关法规实施;凡涉及采用密码技术解决保密性、完整
性、真实性、抗抵赖性需求的宜遵循密码相关国家标准和行业标准。
信息技术 安全技术 消息鉴别码
第1部分:采用分组密码的机制
1 范围
GB/T 15852的本部分规定了采用分组密码的消息鉴别码(MAC)的用户使用要求、算法一般模型,
提供了8种采用分组密码的消息鉴别码算法。
本部分适用于安全体系结构、过程及应用的安全服务。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的......
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