数据资源开放共享是释放数据价值的核心举措,但随之而来的数据挖掘、数据分析加剧了隐私泄露风险,如何保障数据分析应用过程中的用户隐私成为数据安全领域亟待解决的关键问题。保留格式加密能够确保密文与明文具有相同格式,不仅能够提供数据机密性保护,还能为密文数据的统计、分析等提供支持。本文基于我国商用密码SM3和SM4算法,对数值型隐私数据的保留格式加密展开研究。首先基于国密SM4设计保留格式加密算法,然后结合国密SM3算法设计具有认证性的保留格式加密算法,最后将所设计的保留格式加密算法应用于政务数据发布场景,进行实验仿真。具体研究工作如下:(1)设计一种基于SM4的数值型特征数据保留格式加密算法。首先,根据特征明文数据的构造规则进行分段处理,实现Cycle-Walking迭代次数的降低;其次,运用分组密码算法SM4和模运算等设计Feistel结构中的F函数,实现对特征数据密文的合法性和有效性,并扩展国密SM4算法的应用;最后,进行效率分析和安全性分析,结果表明相较于传统的保留格式加密算法,该算法提高了加密效率,密文数据可用性更高。(2)设计一种基于SM3/4密码的数值型数据保留格式认证加密算法。首先,基于SM4算法和FF1算法,将待加密明文的某子段划分为调整因子,实现保留格式加密模块;然后,将加密模块中每轮轮运算结果与SM3算法相结合,实现认证模块;最后,进行效率分析和安全性分析,实验仿真结果表明相较于目前保留格式加密算法只具有保密性而言,该算法还具有防篡改性,实现数据在保留格式的同时,还具有保密性和完整性。