Python 实现 SM 系列加密算法完全指南

Python 实现 SM 系列加密算法完全指南

一、引言

在信息安全领域，加密算法是保障数据安全的核心技术之一。我国自主设计的 SM 系列加密算法（包括 SM2、SM3、SM4 等），在金融、电子政务等重要领域得到了广泛应用。本文将详细介绍如何使用 Python 实现 SM 系列加密算法，帮助读者深入理解并掌握这些安全可靠的加密技术。

二、SM2 椭圆曲线加密算法

（一）算法概述

SM2 是我国自主设计的椭圆曲线公钥密码算法，用于实现数字签名、密钥交换和数据加密等功能。它基于椭圆曲线离散对数问题，具有较高的安全性和效率。

（二）算法原理

1. 椭圆曲线参数：SM2 采用的椭圆曲线方程为 \(y^2 = x^3 + ax + b\)，其中参数 \(a\)、\(b\) 等是经过国家密码管理局审定的固定值。

1. 密钥生成：选择一个随机数作为私钥 \(d\)（\(1 < d < n\)，\(n\) 为椭圆曲线的阶），公钥 \(Q\) 则通过椭圆曲线点乘运算得到 \(Q = dG\)，其中 \(G\) 是椭圆曲线的基点。

（三）Python 实现

1. 安装依赖库

使用 pysmx 库来实现 SM2 算法，首先通过以下命令安装：

pip install pysmx

1. 密钥生成代码

from pysmx import sm2

# 生成SM2密钥对

private_key = sm2.generate_private_key()

public_key = sm2.private_key_to_public_key(private_key)

print("私钥：", private_key.hex())

print("公钥：", public_key.hex())

1. 数据加密与解密

# 待加密消息

message = b"Hello, SM2!"

# 加密

ciphertext = sm2.encrypt(public_key, message)

# 解密

plaintext = sm2.decrypt(private_key, ciphertext)

print("加密后的数据：", ciphertext.hex())

print("解密后的数据："