SMS4分组加密算法是中国无线标準中使用的分组加密算法，在2012年已经被国家商用密码管理局确定为国家密码行业标準，标準编号GM/T 0002-2012并且改名为SM4算法，与SM2椭圆曲线公钥密码算法，SM3密码杂凑算法共同作为国家密码的行业标準，在我国密码行业中有着极其重要的位置。

SMS4算法的分组长度为128bit，密钥长度也是128bit。加解密算法均採用32轮非平衡Feistel叠代结构，该结构最先出现在分组密码LOKI的密钥扩展算法中。SMS4通过32轮非线性叠代后加上一个反序变换，这样只需要解密密钥是加密密钥的逆序，就能使得解密算法与加密算法保持一致。SMS4加解密算法的结构完全相同，只是在使用轮密钥时解密密钥是加密密钥的逆序。

S盒是一种利用非线性变换构造的分组密码的一个组件，主要是为了实现分组密码过程中的混淆的特性和设计的。SMS4算法中的S盒在设计之初完全按照欧美分组密码的设计标準进行，它採用的方法是能够很好抵抗差值攻击的仿射函式逆映射複合法。

128bit的明文被分为4个32bit的字，记成X0，X1，X2，X3。密文也分为4个字，记成Y0，Y1，Y2，Y3，这些明文会经过32轮的叠代加密。假设32bit的中间变数为ki，0<=i<=31，则加密变换为：