<think>我们使用`gmssl`库来实现SM4加解密，因为它是国内广泛使用的国密算法库之一。如果用户没有安装，需要先安装。 注意：由于`gmssl`库的安装可能因环境而异，这里提供标准的安装命令和示例代码。 安装命令（在PyCharm终端或命令行中执行）： ```bash pip install gmssl ``` 下面是一个使用SM4算法进行加解密的Python代码示例： </think> 以下是使用Python实现SM4算法加解密的完整代码。SM4是中国的国密标准算法，属于分组密码算法（分组长度128位，密钥长度128位）。我们将使用`gmssl`库（专为国密算法设计）实现： ```python from gmssl.sm4 import CryptSM4, SM4_ENCRYPT, SM4_DECRYPT import binascii def sm4_encrypt(plaintext: str, key_hex: str) -> str: """ SM4加密函数 :param plaintext: 明文字符串 :param key_hex: 16进制格式的密钥（32个字符，128位） :return: 16进制格式的密文 """ # 创建SM4加密对象 crypt_sm4 = CryptSM4() # 验证并转换密钥 if len(key_hex) != 32: raise ValueError("密钥长度必须为128位（32个16进制字符）") key_bytes = binascii.a2b_hex(key_hex) # 设置密钥和加密模式 crypt_sm4.set_key(key_bytes, SM4_ENCRYPT) # 处理输入数据（需要为16字节倍数） plain_bytes = plaintext.encode('utf-8') if len(plain_bytes) % 16 != 0: # 填充到16字节倍数（使用PKCS7填充） padding_len = 16 - (len(plain_bytes) % 16) plain_bytes += bytes([padding_len] * padding_len) # 执行加密 cipher_bytes = crypt_sm4.crypt_ecb(plain_bytes) return binascii.b2a_hex(cipher_bytes).decode('utf-8') def sm4_decrypt(ciphertext_hex: str, key_hex: str) -> str: """ SM4解密函数 :param ciphertext_hex: 16进制格式的密文 :param key_hex: 16进制格式的密钥（32个字符） :return: 解密后的原始字符串 """ # 创建SM4解密对象 crypt_sm4 = CryptSM4() # 验证并转换密钥 if len(key_hex) != 32: raise ValueError("密钥长度必须为128位（32个16进制字符）") key_bytes = binascii.a2b_hex(key_hex) # 设置密钥和解密模式 crypt_sm4.set_key(key_bytes, SM4_DECRYPT) # 转换密文 cipher_bytes = binascii.a2b_hex(ciphertext_hex) # 执行解密 plain_bytes = crypt_sm4.crypt_ecb(cipher_bytes) # 去除PKCS7填充 padding_len = plain_bytes[-1] if padding_len < 1 or padding_len > 16: raise ValueError("无效的填充值") return plain_bytes[:-padding_len].decode('utf-8') # ====== 使用示例 ====== if __name__ == "__main__": # 128位密钥（32个16进制字符） secret_key = "0123456789abcdeffedcba9876543210" original_text = "国密SM4算法测试! Hello SM4! 数据安全很重要" print("原始文本:", original_text) # 加密 encrypted = sm4_encrypt(original_text, secret_key) print("加密结果 (HEX):", encrypted) # 解密 decrypted = sm4_decrypt(encrypted, secret_key) print("解密结果:", decrypted) # 验证结果 assert original_text == decrypted, "解密结果与原始文本不一致!" print("✅ 验证成功!") ``` ### 安装依赖（PyCharm终端执行）： ```bash pip install gmssl ``` ### 代码说明： 1. **算法模式**：使用ECB模式（电子密码本模式），适合基础加解密需求 2. **密钥要求**：128位密钥（32个十六进制字符） 3. **数据填充**：采用PKCS7填充方案处理非16字节倍数的数据 4. **错误处理**：包含密钥长度验证和填充有效性检查 ### 其他工作模式扩展： 如需更安全的CBC模式（密码分组链接模式），可修改为： ```python # CBC模式加密 def sm4_encrypt_cbc(plaintext, key_hex, iv_hex): crypt_sm4 = CryptSM4() key_bytes = binascii.a2b_hex(key_hex) iv_bytes = binascii.a2b_hex(iv_hex) crypt_sm4.set_key(key_bytes, SM4_ENCRYPT) plain_bytes = plaintext.encode('utf-8') cipher_bytes = crypt_sm4.crypt_cbc(iv_bytes, plain_bytes) return binascii.b2a_hex(cipher_bytes).decode() # CBC模式解密 def sm4_decrypt_cbc(ciphertext_hex, key_hex, iv_hex): crypt_sm4 = CryptSM4() key_bytes = binascii.a2b_hex(key_hex) iv_bytes = binascii.a2b_hex(iv_hex) crypt_sm4.set_key(key_bytes, SM4_DECRYPT) cipher_bytes = binascii.a2b_hex(ciphertext_hex) plain_bytes = crypt_sm4.crypt_cbc(iv_bytes, cipher_bytes) padding_len = plain_bytes[-1] return plain_bytes[:-padding_len].decode() ```