SM4 암호화와 복호화 온라인 도구

SM4 핵심 요약

SM4란 무엇인가요?

// SM4-CBC with PKCS#7 padding using Node.js and its bundled OpenSSL 3.
// Key and IV are both exactly 16 bytes (32 hex digits).
const crypto = require('node:crypto');

const key = Buffer.from('0123456789abcdeffedcba9876543210', 'hex');
const iv = Buffer.from('fedcba98765432100123456789abcdef', 'hex');

const cipher = crypto.createCipheriv('sm4-cbc', key, iv);
const ciphertext = Buffer.concat([cipher.update('hello', 'utf8'), cipher.final()]);
console.log(ciphertext.toString('base64')); // fUQPRg2HAXHGz5ZslzCpSQ==

const decipher = crypto.createDecipheriv('sm4-cbc', key, iv);
const plaintext = Buffer.concat([decipher.update(ciphertext), decipher.final()]);
console.log(plaintext.toString('utf8')); // hello

SM4 도구의 주요 기능

주요 라이브러리의 SM4 기본값

SM4 암호화와 복호화 예시

키 0123456789abcdeffedcba9876543210, 평문(hex) 0123456789abcdeffedcba9876543210

681edf34d206965e86b3e94f536e4246

키 0123456789abcdeffedcba9876543210, IV fedcba98765432100123456789abcdef, 평문: SM4 interop test: order 20260911-0042

Wi6BuLpov8RndEfedUyLXFvDRnLMoo7T6O04Q83IzKDuDvPQ2S5clq+cEQXMvy/y

위의 암호문을 복호화하면서 IV로 00000000000000000000000000000000 사용

알아볼 수 없는 16바이트 + ": order 20260911-0042"

SM4 암호화와 복호화 도구 사용 방법

1. 1

   라이브러리 프리셋 또는 모드와 패딩 선택

   상대 쪽 라이브러리를 안다면 라이브러리 기본값 맞추기에서 고르세요. 모른다면 암호화하기 또는 복호화하기를 선택하고 모드와 패딩을 맞춥니다. 스트림 모드(CTR, CFB, OFB)에는 패딩이 없으므로 패딩 선택기가 비활성화됩니다.

2. 2

   키와 IV 입력

   둘 다 정확히 16바이트입니다. 문자열이 쓰인 형식(hex, 텍스트, Base64)을 고르고 바이트 카운터가 초록색으로 바뀌는지 확인하세요. 무작위 생성 버튼을 누르면 새 값이 생성됩니다.

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   입력값 붙여넣기

   암호화할 때는 텍스트(UTF-8 또는 GBK)를 입력하거나 hex 바이트를 붙여넣습니다. 복호화할 때는 암호문을 붙여넣고 Base64인지 hex인지 지정합니다. 결과는 입력하는 즉시 갱신됩니다.

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   결과 복사 또는 왕복 검증

   출력을 복사하거나, '이 암호문 복호화' 버튼을 눌러 같은 키와 IV를 유지한 채 복호화 탭으로 넘깁니다. OpenSSL 패널에는 같은 결과를 재현하는 명령이 표시됩니다.

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   복호화가 실패하면 진단 결과 확인

   진단 결과에는 입력값이 읽을 수 있는 텍스트로 복호화되는 설정이 나열됩니다. 클릭 한 번으로 적용하거나, 처음 16바이트만 실패했다면 안내 문구를 읽어 보세요. 이 경우 원인은 IV입니다.

SM4 복호화가 실패하는 이유

키 (텍스트): 0123456789abcdeffedcba9876543210  -> 32바이트, 거부됨

키 (hex):    0123456789abcdeffedcba9876543210  -> 16바이트

encrypt: SM4/CBC/PKCS5Padding
decrypt: SM4/ECB/PKCS5Padding  -> bad decrypt

encrypt: SM4/CBC/PKCS5Padding
decrypt: SM4/CBC/PKCS5Padding, 같은 IV

복호화 IV 00000000000000000000000000000000
-> 알아볼 수 없는 16바이트 + ": order 20260911-0042"

복호화 IV fedcba98765432100123456789abcdef
-> "SM4 interop test: order 20260911-0042"

Wi6BuLpov8RndEfedUyLXFvDRnLMoo7T6O04Q83IzKDuDvPQ2S5clq+cEQXMvy/y  hex로 읽음 -> 유효하지 않음

Wi6BuLpov8RndEfedUyLXFvDRnLMoo7T6O04Q83IzKDuDvPQ2S5clq+cEQXMvy/y  Base64로 읽음 -> 48바이트

제로 패딩: 61 62 00  -> 복호화 결과 61 62

PKCS#7:    61 62 00  -> 복호화 결과 61 62 00

Java:    Cipher.getInstance("SM4")  -> ECB + PKCS#7
OpenSSL: openssl enc -sm4           -> CBC

Java:    Cipher.getInstance("SM4/CBC/PKCS5Padding")
OpenSSL: openssl enc -sm4-cbc

"国密SM4 test".getBytes()  // 중국어 Windows JDK <= 17에서는 GBK
-> ECB 암호문 3188d06cf28db70092f8753cbd5ee518

"国密SM4 test".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)
-> ECB 암호문 d830308b0ae4fa7b9a2b5d59f7f65ca5

SM4 온라인 암호화가 필요한 경우

백엔드와 프런트엔드의 SM4 출력 맞추기

Java 서비스와 웹 클라이언트가 같은 텍스트로 서로 다른 암호문을 냅니다. 각 쪽을 해당 라이브러리 프리셋으로 여기서 재현하고, 어떤 파라미터가 다른지 확인하세요.

파트너 시스템에서 받은 암호문의 복호화 실패 디버깅

파트너가 보낸 SM4 암호문이 복호화되지 않습니다. 합의한 키, IV와 함께 붙여넣으면 진단 기능이 상대가 실제로 사용한 모드, 패딩, 인코딩을 찾아냅니다.

SM4 구현 검증

구현을 운영 데이터에 적용하기 전에, 이 페이지의 GB/T 32907 벡터로 코드를 테스트하고 CBC 왕복 결과를 비교하세요.

SM4 마이그레이션용 테스트 데이터 준비

시스템을 AES에서 SM4로 옮길 때, 여기서 키·IV·암호문 조합을 생성해 새 테스트의 픽스처로 사용하세요.

블록 암호 모드의 동작 관찰

같은 블록 두 개를 ECB와 CBC로 암호화하거나 틀린 IV로 복호화해 보고, 암호문과 출력이 어떻게 달라지는지 확인하세요.

SM4와 운영 모드의 동작 원리

블록 크기, 키 길이, 라운드 수

SM4는 128비트 키로 128비트 블록을 32라운드에 걸쳐 암호화합니다. 각 라운드는 32비트 워드에 8비트 S-box를 적용한 뒤, 그 워드와 워드를 네 가지로 순환 이동한 값을 XOR하는 선형 변환을 적용합니다. 복호화는 라운드 키를 역순으로 사용해 같은 32라운드를 실행합니다.

ECB: 블록마다 독립적으로 처리

ECB는 16바이트 블록을 각각 독립적으로 암호화합니다. IV가 필요 없지만 같은 평문 블록은 같은 암호문 블록이 되므로 데이터의 패턴이 그대로 보입니다. 입력이 16바이트의 배수가 아니면 패딩이 필요합니다.

CBC: 블록 연쇄와 IV

CBC는 각 평문 블록을 암호화하기 전에 직전 암호문 블록과 XOR하며, 첫 블록에는 IV를 사용합니다. IV는 첫 블록에만 관여하므로 IV가 틀리면 평문의 처음 16바이트만 정확히 깨지고 마지막 블록의 패딩은 온전히 남아, 오류가 전혀 나지 않는 경우가 많습니다.

CTR, CFB, OFB: 스트림 암호로 쓰는 SM4

이 모드들은 카운터나 피드백 값을 암호화한 결과를 데이터와 XOR하므로, 암호문 길이가 평문과 같고 패딩이 없습니다. CTR에서는 OpenSSL과 마찬가지로 16바이트 IV 전체를 하나의 128비트 빅엔디언 카운터로 증가시킵니다. IV가 틀리면 CTR과 OFB에서는 메시지 전체가 깨지지만, CFB에서는 첫 블록만 깨집니다.

패딩 규칙

PKCS#7은 값이 n인 바이트를 1~16개 덧붙이므로, 이미 블록의 정수 배인 메시지에도 블록 하나 분량의 패딩이 추가됩니다. 제로 패딩은 필요할 때만 0x00 바이트를 채우고, 복호화할 때 끝에 있는 0을 모두 제거합니다. 패딩 없음은 데이터를 그대로 두며, 블록을 꽉 채우지 못하는 입력은 거부합니다.

SM4 사용 모범 사례

새 설계에는 ECB를 선택하지 마십시오

ECB는 어떤 블록끼리 같은지를 노출합니다. 이미 ECB를 쓰는 기존 시스템과 맞춰야 하는 경우가 아니라면 CBC나 CTR을 사용하세요.

메시지마다 새 무작위 IV를 사용하세요

IV는 비밀이 아니지만 같은 키에서 반복되어서는 안 됩니다. 메시지마다 무작위로 생성하고, 암호문 옆에 함께 저장하거나 전송하세요.

암호문을 인증하세요

중국의 블록 암호 운영 모드 표준인 GB/T 17964-2021은 이 표준이 규정하는 모드가 기밀성을 보호할 뿐 무결성은 보호하지 않는다고 명시합니다. CBC에서는 IV의 한 바이트만 바꿔도 pay=100.00이 pay=900.00으로 바뀌고, 복호화는 여전히 성공합니다. HMAC 생성기 등으로 IV와 암호문에 대한 MAC을 계산하고, 복호화하기 전에 검증하세요.

모든 파라미터를 인터페이스 명세에 적으세요

"SM4로 암호화했다"는 명세가 아닙니다. 모드, 패딩, 키와 IV의 인코딩 방식, 평문 문자 집합, 암호문이 hex인지 Base64인지를 모두 적어 두세요.

실제 키를 웹 페이지와 소스 코드에 두지 마십시오

이 페이지는 테스트 키로만 사용하세요. 운영 환경 키는 키 관리 시스템이나 하드웨어 보안 모듈에 보관하고, 붙여넣거나 커밋하지 말고 런타임에 불러와야 합니다.

SM4 자주 묻는 질문