国密算法是指中国自主设计和使用的密码算法标准，其目的是保障信息安全和国家利益。
国密算法包括以下几个主要的密码算法：
| 算法名称 | 类别 | 应用领域 | 特點 |
|---|---|---|---|
| SM1 | 分组加密算法 | 芯片 | 不公開 |
| SM2 | 椭圆曲线公钥加密算法 | 數據加密 | 基于ECC算法的非对称密钥算法，其加密强度为256位 |
| SM3 | 散列函数算法 | 完整性校驗，哈希（摘要）算法 | 不可逆的算法，功能与MD5，SHA-1相同 |
| SM4 | 對稱加密算法 | 數據加密和局域網 | 分组长度为128比特，密钥长度为128比特 |
| SM7 | 對稱加密算法 | 非接觸式IC卡 | 组长度为128比特，密钥长度为128比特 |
| SM9 | 標識加密算法 | 端對端離線安全通信 | 加密强度等同于3072位密钥的RSA加密算法 |
| ZUC | 對稱加密算法，祖冲之算法 | 移動通信 | 流密碼 |
1、SM1 分组加密算法
SM1 为分组加密算法，对称加密，分组长度和密钥长度都为 128 位，故对消息进行加解密时，若消息长度过长，需要进行分组，要消息长度不足，则要进行填充。算法安全保密强度及相关软硬件实现性能与 AES 相当，该算法不公开，仅以 IP 核的形式存在于芯片中，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用，采用该算法已经研制了系列芯片、智能 IC 卡、智能密码钥匙、加密卡、加密机等安全产品，广泛应用于电子政务、电子商务及国民经济的各个应用领域（包括国家政务通、警务通等重要领域）。
2、SM2 椭圆曲线公钥加密算法
SM2是国家密码管理局于2010年12月17日发布的椭圆曲线公钥密码算法。
该算法是一种基于ECC算法的非对称密钥算法，其加密强度为256位，其安全性与目前使用的RSA1024相比具有明显的优势。
SM2算法和RSA算法都是公钥密码算法，SM2算法是一种更先进安全的算法，在我们国家商用密码体系中被用来替换RSA算法。
随着密码技术和计算机技术的发展，目前常用的1024位RSA算法面临严重的安全威胁，我们国家密码管理部门经过研究，决定采用SM2椭圆曲线算法替换RSA算法。
SM2算法和RSA算法比较
SM2性能更优更安全：密码复杂度高、处理速度快、机器性能消耗更小。
| SM2 | RSA | |
|---|---|---|
| 算法结构 | 基本椭圆曲线（ECC） | 基于特殊的可逆模幂运算 |
| 计算复杂度 | 完全指数级 | 亚指数级 |
| 存储空间 | 192-256bit | 2048-4096bit |
| 秘钥生成速度 | 较RSA算法快百倍以上 | 慢 |
| 解密加密速度 | 较快 | 一般 |
3、SM3 杂凑算法
SM3是国家采用的一种密码散列函数标准，由国家密码管理局于2010年12月17日发布。相关标准为“GM/T 0004-2012 《SM3密码杂凑算法》”。
该算法也叫密码杂凑算法，属于哈希（摘要）算法的一种，杂凑值为256位，和SM2算法一起被公布。功能与MD5，SHA-1相同。产生256位的编码。该算法为不可逆的算法。具体算法也是保密。
在商用密码体系中，SM3主要用于数字签名及验证、消息认证码生成及验证、随机数生成等，其算法公开。据国家密码管理局表示，其安全性及效率与SHA-256相当。
密码散列函数
密码散列函数（英语：Cryptographic hash function），又译为密码散列函数、加密散列函数，是散列函数的一种。它被认为是一种单向函数，也就是说极其难以由散列函数输出的结果，回推输入的数据是什么。这样的单向函数被称为“现代密码学的驮马”。这种散列函数的输入数据，通常被称为消息（message），而它的输出结果，经常被称为消息摘要（message digest）或摘要（digest）。
在信息安全中，有许多重要的应用，都使用了密码散列函数来实现，例如数字签名，消息认证码。
特性：
- 对于任何一个给定的消息，它都很容易就能运算出散列数值。
- 难以由一个已知的散列数值，去推算出原始的消息。
- 在不更动散列数值的前提下，修改消息内容是不可行的。
- 对于两个不同的消息，它不能给与相同的散列数值。
4、SM4 分组加密算法
SM4.0（原名SMS4.0）是国家采用的一种分组密码标准，由国家密码管理局于2012年3月21日发布。相关标准为“GM/T 0002-2012《SM4分组密码算法》（原SMS4分组密码算法）”。
该算法为对称加密算法，随WAPI标准一起被公布，其加密强度为128位。此算法是一个分组算法，用于无线局域网产品。该算法的分组长度为128比特，密钥长度为128比特。加密算法与密钥扩展算法都采用32轮非线性迭代结构。解密算法与加密算法的结构相同，只是轮密钥的使用顺序相反，解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。
在商用密码体系中，SM4主要用于数据加密，其算法公开，分组长度与密钥长度均为128bit，加密算法与密钥扩展算法都采用32轮非线性迭代结构，S盒为固定的8比特输入8比特输出。
SM4.0中的指令长度被提升到大于64K（即64×1024）的水平，这是SM 3.0规格（渲染指令长度允许大于512）的128倍。
相关概念
在密码学中，分组加密（英语：Block cipher），又称分块加密或块密码，是一种对称密钥算法。它将明文分成多个等长的模块（block），使用确定的算法和对称密钥对每组分别加密解密。分组加密是极其重要的加密协议组成，其中典型的如DES和AES作为美国政府核定的标准加密算法，应用领域从电子邮件加密到银行交易转帐，非常广泛。
5、SM7 分组加密算法
SM7算法，是一种分组密码算法，分组长度为128比特，密钥长度为128比特。SM7适用于非接触式IC卡，应用包括身份识别类应用(门禁卡、工作证、参赛证)，票务类应用(大型赛事门票、展会门票)，支付与通卡类应用（积分消费卡、校园一卡通、企业一卡通等）。
产品特点
SM7国密算法的安全特性
- 真随机数发生器
- 采用SM7国密算法加密保护数据交互的安全
- 采用SM7国密算法三重相互安全认证机制
- 具有8个相互独立的128位密码，支持一卡一密和一卡多用
- 每张卡具有4字节的唯一序列号
应用
SM7适用于非接IC卡应用包括身份识别类应用（门禁卡、工作证、参赛证），票务类应用（大型赛事门票、展会门票），支付与通卡类应用（积分消费卡、校园一卡通、企业一卡通、公交一卡通）。
6、SM9 标识加密算法
SM9是国家采用的一种标识密码标准，由国家密码管理局于2016年3月28日发布，相关标准为“GM/T 0044-2016 SM9标识密码算法”。
SM9是基于对的标识密码算法，与SM2类似，包含四个部分：总则，数字签名算法，密钥交换协议以及密钥封装机制和公钥加密算法。在这些算法中使用了椭圆曲线上的对这一个工具，不同于传统意义上的SM2算法，可以实现基于身份的密码体制，也就是公钥与用户的身份信息即标识相关，从而比传统意义上的公钥密码体制有许多优点，省去了证书管理等。
双线性对的双线性的性质是基于对的标识密码SM2中的总则部分同样适用于SM9，由于SM9总则中添加了适用于对的相关理论和实现基础。
在商用密码体系中，SM9主要用于用户的身份认证。据新华网公开报道，SM9的加密强度等同于3072位密钥的RSA加密算法。
几种算法对比
| 算法名称 | 是否可逆 | 是否对称 |
|---|---|---|
| SM2 | 可逆 | 非对称 |
| SM2签名 | 不可逆 | 对称 |
| SM3签名 | 不可逆 | – |
| SM4 | 可逆 | 对称 |
| SM9 | 可逆 | 对称 |
| SM9签名 | 不可逆 | – |
| 算法名称 | 秘钥长度 |
|---|---|
| SM2 | 256位（64位16进制数） |
| SM2签名 | 256位（64位16进制数） |
| SM3签名 | – |
| SM4 | 128位（32位16进制数） |
| SM9 | 不限制 |
| SM9签名 | 不限制 |
算法模式列：-表示不相关
是否补足列：-表示无此参数
长度关系列：M表示密文长度，m表示明文长度
国密算法作为推荐使用的加密算法，有它们自身与其他算法相较的优势：
SM2与RSA相比，SM2的密码强度更高，由于SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散的对数难题，256位的SM2密码强度已经比2048位 RSA密码强度要高;
SM3与MD5和SHA-1相比，产生的杂凑值长度不同，SM3输出长度为256比特，MD5为128比特，SHA-1为160比特，作为杂凑算法，杂凑值越高，安全性越高，因此SM3算法的安全性要高于MD5算法和SHA-1算法；
SM4与3DES相比，SM4与AES具有相同的密钥长度（AES密钥长度为128位时）和分组长度，因此SM4安全性显著高于3DES。