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龙图腾网获悉矩阵时光数字科技有限公司申请的专利一种基于国密SM3算法的密钥扩展方法及其系统和介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115865319B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211410300.8，技术领域涉及：H04L9/08；该发明授权一种基于国密SM3算法的密钥扩展方法及其系统和介质是由谢婷;付晓满;李研;张上峰设计研发完成，并于2022-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于国密SM3算法的密钥扩展方法及其系统和介质在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于国密SM3算法的密钥扩展方法及其系统和介质，本发明方法根据所需加密的明文确定所需密钥量，基于国密SM3算法对初始密钥对不同量的密钥按业务需求进行扩展或轮循处理。在轮循处理中引入轮常数规则表，预设丢弃规则，每个轮常数的不同消除了密钥的对称性，密钥扩展的非线性消除了相同密钥的可能性。整个密钥扩展过程以密钥为国密SM3算法的扩展、轮循参数进行按需扩充，保证密钥的完整性、时效性。

本发明授权一种基于国密SM3算法的密钥扩展方法及其系统和介质在权利要求书中公布了：1.一种基于国密SM3算法的密钥扩展方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、确定待加密的明文的长度值Sum，以及加密所述明文的密钥key的长度m； S2、根据待加密的明文的长度值Sum，判断密钥key是否满足轮循条件，若不满足轮循条件则进入S3，若满足轮循条件则进入S4； S3、基于国密SM3算法对密钥key进行扩展处理，得到扩展密钥key′； S4、基于国密SM3算法对密钥key进行预处理，预处理后的密钥key1进入轮循扩展，得到扩展密钥key″； 在步骤S2中，所述轮循条件为Sum≥4224； 在步骤S3中，所述基于国密SM3算法对密钥key进行扩展处理，得到扩展密钥key′，具体为： S3-1：当Sum≤256时，将密钥key作为SM3杂凑算法的参数，代入SM3杂凑算法，从SM3杂凑算法的计算结果中选取长度与Sum值相等的密钥作为扩展密钥key′； S3-2：当256Sum4224且m≤256时，计算n1＝Sum÷256，其中若n1只有整数部分，则n1′＝n1，若n1存在余数部分，则n1′＝[Sum÷256]+1，将密钥key作为SM3杂凑算法的参数，代入SM3杂凑算法，执行n1′轮SM3杂凑算法的计算，从n1′轮SM3杂凑算法的计算结果之和中选取长度与Sum值相等的密钥作为扩展密钥key′； S3-3：当256Sum4224且m256时，计算n1＝Sum÷256，n2＝m÷256： 若n1只有整数部分，则n1′＝n1，若n1存在小数部分，则n1′＝[Sum÷256]+1； 若n2只有整数部分，则n2′＝n2，并将后256比特的密钥作为SM3杂凑算法的参数；若n2存在余数部分，则n2′＝[m÷256]，并将余数部分对应的密钥作为SM3杂凑算法的参数； 将所述SM3杂凑算法的参数代入SM3杂凑算法，执行n1′-n2′轮SM3杂凑算法的计算，将每一轮计算出来的密钥累加，并与整数部分n2′对应的密钥相加，从相加结果中选取长度与Sum值相等的密钥作为扩展密钥key′； 在步骤S4中，所述基于国密SM3算法对密钥key进行预处理，具体过程为： S4-1：当m≤256时，首先将密钥key作为SM3杂凑算法的参数，代入SM3杂凑算法，计算得到杂凑值，随后将此杂凑值代入下一轮SM3杂凑算法，两轮计算结果相加，得到密钥key1； S4-2：当256m512时，取密钥key除前256比特之外的部分，将此部分代入SM3杂凑算法，计算得到杂凑值，将此杂凑值与原密钥key的前256比特的密钥相加，得到密钥key1； S4-3：当m≥512时，计算n3＝m÷512，若n3为整数，则密钥key直接作为预处理后的密钥key1；若n3存在余数部分，则取n3′＝[m÷512]，并对此余数部分对应的密钥执行S4-1或S4-2，得到密钥key′1，将密钥key′1与整数部分n3′对应的密钥相加，得到密钥key1；在步骤S4中，所述预处理后的密钥key1进入轮循扩展，得到扩展密钥key″，具体为： S4-4：根据以下公式1确定所需轮循扩展的次数N： m1×8N≥Sum1 其中m1为key1的长度值，N为轮循次数，Sum为明文长度值； S4-5：对密钥key1进行分块，每块长度为512比特，得到多个长度为16个消息字的密钥块，对每个密钥块进行下一步处理： S4-6：基于国密SM3算法的消息扩展规则对密钥块进行一次轮循，根据预设的丢弃规则从密钥块的一次轮循结果中选取X个消息字丢弃，以此得到目标轮循结果； S4-7：累加步骤S4-5中每个密钥块执行S4-6后的目标轮循结果，在进行下一次轮循之前将累加轮循密钥代替步骤S4-5中的密钥key1； S4-8：继续执行步骤S4-5至S4-7，直至N次轮循结束，得到密钥key′1； S4-9：从步骤S4-8得到的密钥key′1中选取长度与Sum值相等的密钥作为扩展密钥key″。

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