本篇利用python中的gmssl库进行sm4算法的加解密演示。

国密算法sm4特点：

密钥长度：16bytes（128bits）
分组长度和密钥长度均为128bits；
是对称加密算法；分为ecb模式和cbc模式；
明文和密文的长度相同；
同样的数据，同样的key，每次加密结果一样。
与DES和AES算法相似，国密SM4算法是一种分组加密算法。SM4分组密码算法是一种迭代分组密码算法，由加解密算法和密钥扩展算法组成；
加密算法和密钥扩展算法迭代轮数均为32轮；SM4加解密过程的算法相同但是轮密钥的使用顺序相反；
SM4密码算法使用模2加和循环移位作为基本运算；
密钥扩展算法：SM4算法使用128位的加密密钥，并采用32轮迭代加密结构，每一轮加密使用一个32位的轮密钥，总共使用32个轮密钥。
因此需要使用密钥扩展算法，从加密密钥中产生32个轮密钥。

gmssl库中的sm4：

python提供了sm4算法相关的包，可以用导入gmssl包，利用这个包提供的sm4算法进行数据的加解密。

#导入国密算法sm4包
from gmssl import sm4

常用API：

实例化：sm4.CryptSM4()
设置加密密钥key：set_key(key, sm4.SM4_ENCRYPT) # 设置密钥
加密：crypt_ecb(plaintext)

设置解密密钥key：set_key(key, sm4.SM4_DECRYPT) # 设置密钥
解密：crypt_ecb(chipertext)

测试代码：

import binascii#导入国密算法sm4包
from gmssl import sm4def sm4_encode(key, data):"""国密sm4加密:param key: 密钥:param data: 原始数据:return: 密文hex"""sm4Alg = sm4.CryptSM4()  # 实例化sm4sm4Alg.set_key(key.encode(), sm4.SM4_ENCRYPT)  # 设置密钥dateStr = str(data)print("明文:", dateStr);enRes = sm4Alg.crypt_ecb(dateStr.encode())  # 开始加密,bytes类型，ecb模式enHexStr = enRes.hex()print("密文:", enHexStr);return enHexStr # 返回十六进制值# return encrypt_value.hex()  def sm4_decode(key, data):"""国密sm4解密:param key: 密钥:param data: 密文数据:return: 明文hex"""sm4Alg = sm4.CryptSM4()  # 实例化sm4sm4Alg.set_key(key.encode(), sm4.SM4_DECRYPT)  # 设置密钥deRes = sm4Alg.crypt_ecb(bytes.fromhex(data))  # 开始解密。十六进制类型,ecb模式deHexStr = deRes.decode()print("解密后明文:", deRes);print("解密后明文hex:", deHexStr);return deHexStr#测试函数
def test():key = "E1A90FB64DDE12AE";  strData = "12345abcde"enHexRes = sm4_encode(key,strData);print("解密测试===",enHexRes);sm4_decode(key,enHexRes);# main
if __name__ == '__main__':print("main begin");test();

测试结果：

% python sm4_t3.py
main begin
明文: 12345abcde
密文: 39b1d120849884da97b57830de18fb75
解密测试=== 39b1d120849884da97b57830de18fb75
解密后明文: b’12345abcde’
解密后明文hex: 12345abcde

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