Python 实现SM2
一、整体流程
为了实现SM2算法，我们需要经过以下步骤：
| 步骤 | 需要做什么 |
|---|---|
| 1 | 生成密钥对 |
| 2 | 加密明文数据 |
| 3 | 解密密文数据 |
| 4 | 签名 |
| 5 | 验证签名 |
下面将详细介绍每个步骤的具体实现。
二、生成密钥对
首先，我们需要生成一对公私钥对，用于后续的加密、解密和签名操作。在Python中，我们可以使用cryptography库来实现这一步。
首先，我们需要安装cryptography库：
!pip install cryptography
接下来，我们可以使用下面的代码生成密钥对：
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec
# 生成椭圆曲线密钥对
private_key = ec.generate_private_key(ec.SECP256K1())
public_key = private_key.public_key()
三、加密明文数据
在SM2算法中，加密操作使用公钥进行，我们需要调用相应的函数来实现。
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# 将公钥序列化为字节串
serialized_public_key = public_key.public_bytes(
encoding=serialization.Encoding.DER,
format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)
# 加载公钥
loaded_public_key = serialization.load_der_public_key(
serialized_public_key,
backend=default_backend()
)
# 加密明文数据
plaintext = b"Hello World!"
ciphertext = loaded_public_key.encrypt(
plaintext,
ec.ECIES(algorithm=algorithms.SECP256K1)
)
四、解密密文数据
解密操作与加密操作相对应，使用私钥进行。我们同样需要调用相应的函数来实现。
# 将私钥序列化为字节串
serialized_private_key = private_key.private_bytes(
encoding=serialization.Encoding.DER,
format=serialization.PrivateFormat.PKCS8,
encryption_algorithm=serialization.NoEncryption()
)
# 加载私钥
loaded_private_key = serialization.load_der_private_key(
serialized_private_key,
password=None,
backend=default_backend()
)
# 解密密文数据
decrypted_text = loaded_private_key.decrypt(
ciphertext,
ec.ECIES(algorithm=algorithms.SECP256K1)
)
五、签名
在SM2算法中，签名操作使用私钥进行。我们同样需要调用相应的函数来实现。
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
# 签名数据
signature = private_key.sign(
plaintext,
ec.ECDSA(hashes.SHA256())
)
六、验证签名
验证签名操作使用公钥进行。我们同样需要调用相应的函数来实现。
# 验证签名
public_key.verify(
signature,
plaintext,
ec.ECDSA(hashes.SHA256())
)
至此，我们完成了SM2算法的实现。
七、总结
通过以上的步骤，我们成功实现了Python中的SM2算法。在这个过程中，我们使用了cryptography库来生成密钥对、进行加密、解密和签名操作。通过对这些函数的调用，我们可以轻松实现SM2算法，并在实际应用中进行数据的加密、解密和签名验证。
希望这篇文章对你有帮助，如果有任何问题，请随时向我提问。
