Python SM4 加密教程
简介
在这篇文章中，我们将教你如何使用 Python 实现 SM4 加密算法。SM4 是一种对称加密算法，被广泛用于数据加密和保护领域。我们将分为以下几个步骤来实现这个过程：
- 导入所需的库
- 定义 SM4 加密算法的相关函数
- 创建一个测试用例
- 运行测试用例
导入库
首先，我们需要导入 PyCryptodome 库来使用其中的 SM4 加密算法。你可以使用以下代码导入所需的库：
from Crypto.Cipher import SM4
from Crypto.Random import get_random_bytes
定义 SM4 加密算法函数
接下来，我们将定义一些函数来实现 SM4 加密算法的不同步骤。以下是我们需要定义的函数和其功能的描述：
| 函数名 | 功能描述 |
|---|---|
| generate_random_key() | 生成一个随机的 128 比特密钥 |
| encrypt(plaintext, key) | 使用给定的密钥对明文进行加密 |
| decrypt(ciphertext, key) | 使用给定的密钥对密文进行解密 |
代码如下所示：
def generate_random_key():
return get_random_bytes(16)
def encrypt(plaintext, key):
cipher = SM4.new(key, SM4.MODE_ECB)
return cipher.encrypt(plaintext)
def decrypt(ciphertext, key):
cipher = SM4.new(key, SM4.MODE_ECB)
return cipher.decrypt(ciphertext)
创建测试用例
为了验证我们的加密算法是否正常工作，我们将创建一个简单的测试用例。我们将定义一个明文和一个密钥，并使用加密函数对明文进行加密，然后使用解密函数对密文进行解密。最后，我们将比较解密后的明文与原始明文是否相同。
plaintext = b"Hello, world!"
key = generate_random_key()
ciphertext = encrypt(plaintext, key)
decrypted_plaintext = decrypt(ciphertext, key)
assert decrypted_plaintext == plaintext
运行测试用例
最后，我们将运行我们的测试用例来验证加密算法的正确性。使用以下代码运行测试用例：
if __name__ == "__main__":
test_sm4_encryption()
print("SM4 encryption test passed successfully!")
关系图
以下是我们定义的函数之间的关系图：
erDiagram
generate_random_key ||.. encrypt
generate_random_key ||.. decrypt
类图
以下是我们定义的函数的类图：
classDiagram
class generate_random_key
class encrypt
class decrypt
generate_random_key ..> encrypt
generate_random_key ..> decrypt
希望这篇文章能帮助你理解如何使用 Python 实现 SM4 加密算法。通过按照上述步骤，你将能够成功地实现 SM4 加密并验证其正确性。如果你有任何疑问，请随时向我们提问。
