### 实现SM4、DES和AES加密算法的Python代码 以下是使用 `gmssl` 和 Python 的标准库来实现 SM4、DES 和 AES 加密算法的示例代码。 #### 1. 使用 gmssl 库实现 SM4 加密 `gmssl` 是一个支持国密算法（如 SM4 和 SM3）的 Python 库。下面展示了如何通过 ECB 模式实现 SM4 加密和解密： ```python from gmssl import sm4, func def sm4_encrypt(key, plaintext): cipher = sm4.SM4() cipher.set_key(key, sm4.SM4_ENCRYPT) encrypted_text = cipher.crypt_ecb(plaintext.encode()) return encrypted_text.hex() def sm4_decrypt(key, ciphertext_hex): cipher = sm4.SM4() cipher.set_key(key, sm4.SM4_DECRYPT) decrypted_text = cipher.crypt_ecb(bytes.fromhex(ciphertext_hex)) return decrypted_text.decode() key = b'0123456789abcdef0123456789abcdef' # 16字节密钥 plaintext = 'hello world' ciphertext = sm4_encrypt(key, plaintext) decrypted_text = sm4_decrypt(key, ciphertext) print(f"原始明文: {plaintext}") print(f"加密后的密文 (HEX): {ciphertext}") print(f"解密后的明文: {decrypted_text}") ``` 上述代码实现了 SM4 的 ECB 模式的加解密功能[^1]。 --- #### 2. 使用 PyCryptodome 库实现 DES 加密 PyCryptodome 是一个强大的密码学库，可以用来实现多种加密算法，包括 DES。下面是 DES 的 CBC 模式实现： ```python from Crypto.Cipher import DES from Crypto.Util.Padding import pad, unpad import base64 def des_encrypt(key, plaintext): cipher = DES.new(key, DES.MODE_CBC) iv = cipher.iv padded_plaintext = pad(plaintext.encode(), DES.block_size) ciphertext = cipher.encrypt(padded_plaintext) return base64.b64encode(iv + ciphertext).decode() def des_decrypt(key, ciphertext_b64): data = base64.b64decode(ciphertext_b64) iv = data[:DES.block_size] ciphertext = data[DES.block_size:] cipher = DES.new(key, DES.MODE_CBC, iv=iv) decrypted_data = unpad(cipher.decrypt(ciphertext), DES.block_size) return decrypted_data.decode() key = b'secretk' # 8字节密钥 plaintext = 'hello world' encrypted_text = des_encrypt(key, plaintext) decrypted_text = des_decrypt(key, encrypted_text) print(f"原始明文: {plaintext}") print(f"加密后的密文 (Base64): {encrypted_text}") print(f"解密后的明文: {decrypted_text}") ``` 此代码片段演示了 DES 在 CBC 模式下的加解密过程[^2]。 --- #### 3. 使用 PyCryptodome 库实现 AES 加密 同样利用 PyCryptodome 库，可以轻松实现 AES 加密。这里展示的是 AES-CBC 模式的例子： ```python from Crypto.Cipher import AES from Crypto.Util.Padding import pad, unpad import base64 def aes_encrypt(key, plaintext): cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC) iv = cipher.iv padded_plaintext = pad(plaintext.encode(), AES.block_size) ciphertext = cipher.encrypt(padded_plaintext) return base64.b64encode(iv + ciphertext).decode() def aes_decrypt(key, ciphertext_b64): data = base64.b64decode(ciphertext_b64) iv = data[:AES.block_size] ciphertext = data[AES.block_size:] cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv=iv) decrypted_data = unpad(cipher.decrypt(ciphertext), AES.block_size) return decrypted_data.decode() key = b'this_is_16_byte_k' # 16字节密钥 plaintext = 'hello world' encrypted_text = aes_encrypt(key, plaintext) decrypted_text = aes_decrypt(key, encrypted_text) print(f"原始明文: {plaintext}") print(f"加密后的密文 (Base64): {encrypted_text}") print(f"解密后的明文: {decrypted_text}") ``` 这段代码提供了 AES 在 CBC 模式下工作的完整流程。 --- ### 总结 以上分别介绍了三种常见的对称加密算法（SM4、DES 和 AES）在 Python 中的具体实现方法。每种算法都有其特点和适用场景，在实际应用中可以根据需求选择合适的算法。