mirror of
https://github.com/Mabbs/mabbs.github.io
synced 2025-10-27 20:47:43 +00:00
81 lines
4.8 KiB
Markdown
81 lines
4.8 KiB
Markdown
---
|
||
layout: post
|
||
title: Python国密算法使用探索
|
||
tags: [Python, GmSSL, 国密]
|
||
---
|
||
|
||
使用罕见的算法是什么感受😁<!--more-->
|
||
|
||
# 起因
|
||
前段时间因为某些原因需要对某些东西进行密评改造，需要使用国密算法。虽然国密算法也算进入标准了，但是网上能搜到的资料还是太少了（尤其是Python的，大多资料都是Java的），所以我打算自己研究研究。
|
||
|
||
# 关于Python使用国密算法的方式
|
||
其实在新版OpenSSL中已经支持了国密算法，比如SM3还有SM4，不过[pyOpenSSL](https://github.com/pyca/pyopenssl)似乎只有对非对称加密算法的支持……我倒是不在乎，因为在我实际应用里加解密都是服务器密码机处理的，我自己连密钥也看不到，所以不需要管怎么实现。但是签名验签还有摘要算法之类的理论上应该是可以自己实现的，毕竟算法是公开的。
|
||
关于摘要算法SM3我搜了一下，似乎因为它已经进入标准了，至少在新版的Python中可以用`hashlib.new("sm3")`这样的方式进行计算，但是旧版的Python用不了……所以如果要在旧版Python上处理还得自己想办法。
|
||
既然标准库不太能满足，那第三方库选哪个比较好呢？我看用的比较多的一个是封装C库[GmSSL](https://github.com/guanzhi/GmSSL)的[GmSSL-Python](https://github.com/GmSSL/GmSSL-Python)，想要安装得先安装那个C库；还有一个是纯Python实现的[gmssl](https://github.com/duanhongyi/gmssl)。对我来说的话我更喜欢后面那个纯python实现的，虽然效率低了点，但是看起来比较简单（虽然看起来不是很专业🤣），那个C库包装的感觉有点复杂……而且这两个库有冲突，所以最终我选择了那个纯Python实现的版本。
|
||
|
||
# 使用SM2withSM3进行验签
|
||
在一些挑战应答方式的登录方式中就需要用到这种东西，服务器发送一个随机数让客户端用私钥签名，然后服务器用公钥进行验签。我看了一下那个库的“gmssl.sm2.CryptSM2”中有个verify_with_sm3方法挺符合需求的，但有个问题是它这个CryptSM2传入的公钥是串数字，但客户端传来的是证书……看来还得解析证书，我看pyOpenSSL库里有加载证书还有导出公钥的方法，但是那个导出的公钥也不是一串数字……后来看了半天，发现导出的公钥的倒数130位才是公钥😅……最终把所有的值带进去试了一下终于没问题了，最终的代码如下：
|
||
```python
|
||
import OpenSSL.crypto
|
||
from gmssl import sm2
|
||
import base64
|
||
|
||
certSign = "" # 证书
|
||
signBytes = b"" # 签名
|
||
inData = b"" # 被签名的值
|
||
|
||
sm2.CryptSM2(
|
||
private_key="",
|
||
public_key=OpenSSL.crypto.dump_publickey(
|
||
OpenSSL.crypto.FILETYPE_ASN1,
|
||
OpenSSL.crypto.load_certificate(
|
||
OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM,
|
||
f"""-----BEGIN CERTIFICATE-----
|
||
{certSign}
|
||
-----END CERTIFICATE-----""".encode(),
|
||
).get_pubkey(),
|
||
).hex()[-128:],
|
||
asn1=True,
|
||
).verify_with_sm3(signBytes.hex(), inData)
|
||
```
|
||
|
||
# 使用HMAC-SM3对数据进行消息验证
|
||
这个其实新版的Python可以直接用，因为新版Python的hashlib里有SM3，所以一句
|
||
```python
|
||
hmac.new(key, data, digestmod="sm3").hexdigest()
|
||
```
|
||
就可以了，但是我用的是旧版的Python（macOS自带的3.9.6🤣）不支持……那怎么办呢？我看了一下这个函数的注释写的“digestmod”这个参数除了传hashlib支持的方法之外还可以传符合[PEP 247](https://peps.python.org/pep-0247/)的模块。显然无论是GmSSL-Python还是gmssl都没有符合这个规范。不过我可以自己写个适配器来适配这个规范。所以最终只好自己写一下了：
|
||
```python
|
||
import copy
|
||
import hmac
|
||
from gmssl import sm3
|
||
|
||
class sm3_adapter:
|
||
def __init__(self):
|
||
self.msg = []
|
||
self.digest_size = 32
|
||
self.block_size = 64
|
||
|
||
def new(self):
|
||
self.msg = []
|
||
|
||
def update(self, data):
|
||
self.msg += list(data)
|
||
|
||
def copy(self):
|
||
return copy.deepcopy(self)
|
||
|
||
def digest(self):
|
||
return bytes.fromhex(self.hexdigest())
|
||
|
||
def hexdigest(self):
|
||
return sm3.sm3_hash(self.msg)
|
||
|
||
key = b"" # 密钥
|
||
data = b"" # 数据
|
||
hmac.new(key, data, digestmod=sm3_adapter).hexdigest()
|
||
```
|
||
|
||
# 感想
|
||
这么看来使用国密算法加密倒是也没很复杂，但是和国际标准相比也没什么优势。虽然有些地方强制使用那确实没啥办法，但是想要普及肯定是不用想了，另外我自己的东西肯定是不敢用国密，虽然进了标准而且也开放了算法，但是很难说会不会像Dual_EC_DRBG算法那样偷偷插了后门 ~~（虽然我觉得他们应该没这个实力🤣）~~ ，但国际算法有后门我不怕，国内算法有后门那就吓人了🤣。 |