SM2 采用 256 位椭圆曲线参数,基于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的数学困难性,其安全强度等效于 RSA 3072 位,远高于 RSA 2048 位。在相同的 128 位安全级别下,SM2 的密钥长度仅为 RSA 的约 1/12,签名速度和验证速度均显著优于 RSA。
SM3 输出 256 位哈希值,抗碰撞性设计对标并优于 SHA-256。SM3 的压缩函数融入了更复杂的非线性变换,针对差分攻击、长度扩展攻击等进行了专项优化。目前全球密码学界尚未公开 SM3 的有效攻击方法。
SM4 密钥长度 128 位,安全强度与 AES-128 相当。SM4 采用 32 轮非线性迭代的 Feistel 结构,可有效抵抗线性密码分析和差分密码分析。SM4 不支持 192 位和 256 位密钥长度,在密钥长度维度上安全性弱于 AES-256,但在 128 位安全级别下与 AES-128 等效。
SM9 基于 256 位椭圆曲线上的双线性对构造,安全强度同样达到 128 位级别,等效于 RSA 3072 位。由于双线性对运算的计算开销较高,SM9 的计算效率低于 SM2,但在无需证书的大规模用户场景下具有显著的运维优势。