国密SM4加密 Python实现教程

1. 简介

国密SM4加密算法是我国自主开发的一种高效、安全的分组对称密码算法。本文将教会你如何在Python中实现SM4加密算法。

2. 流程图

flowchart TD
    A[生成密钥] --> B[读取明文]
    B --> C[填充明文]
    C --> D[加密明文]
    D --> E[生成密文]
    E --> F[写入密文]

3. 详细步骤

3.1 生成密钥

首先,我们需要生成一个密钥,用于加密和解密。我们可以使用 secrets 模块生成一个随机的16位16进制字符串作为密钥。

import secrets

key = secrets.token_hex(16)
print("密钥:", key)

3.2 读取明文

接下来,我们需要读取要加密的明文。我们可以使用 input 函数来获取用户输入。

plaintext = input("请输入要加密的明文:")
print("明文:", plaintext)

3.3 填充明文

SM4算法要求明文的长度必须是16的倍数,所以我们需要对明文进行填充。我们可以使用 ZeroPadding 进行填充。

from Cryptodome.Util.Padding import pad

padded_plaintext = pad(plaintext.encode(), 16)
print("填充后的明文:", padded_plaintext)

3.4 加密明文

现在,我们可以使用 Cryptodome 模块的 Crypto.Cipher.SM4 类来加密明文。我们需要将密钥和填充后的明文传递给 Crypto.Cipher.SM4.new 方法。

from Cryptodome.Cipher import SM4

cipher = SM4.new(key.encode(), mode=SM4.MODE_ECB)
ciphertext = cipher.encrypt(padded_plaintext)
print("密文:", ciphertext)

3.5 生成密文

最后,我们需要将密文保存到文件中。我们可以使用 open 函数打开一个文件,然后将密文写入文件中。

with open("ciphertext.txt", "wb") as file:
    file.write(ciphertext)
print("密文已保存到 ciphertext.txt 文件中")

4. 总结

通过以上步骤,我们成功实现了国密SM4加密算法的Python实现。你可以通过阅读本文并运行相应的代码,轻松地进行SM4加密。

请注意,本文仅提供了基本的实现方法,实际应用中可能还需要考虑其他方面的安全性和性能。