不调用gmssl库,用python代码具体实现签名,验签过程,比如杂凑函数,随机生成素数p等

时间: 2024-03-23 10:43:38 浏览: 17
好的,以下是一个使用Python代码实现SM2签名和验签的示例: ```python from hashlib import sha256 from random import randint from sympy import isprime, primerange # 杂凑函数使用SHA256 def hash(msg): return sha256(msg).digest() # 随机生成SM2私钥 def gen_private_key(): p = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffefffffc2f n = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffebaaedce6af48a03bbfd25e8cd0364141 d = randint(1, n - 1) while not isprime(d): d = randint(1, n - 1) return d # 生成SM2公钥 def gen_public_key(d): p = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffefffffc2f a = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffefffffc2c b = 0x28e9fa9e9d9f5e344d5a9e4bcf6509a7f39789f515ab8f92d5879b8543a1e gx = 0x32c4ae2c1f1981195f9904466a39c9948fe30bbff2660be1711fe3c3eb9b67 gy = 0xbc3736a2f4f6779c59bdcee36b692153d0a9877cc62a474002df32e52139f0a return sm2_point_mul(d, (gx, gy), a, p) # SM2点乘 def sm2_point_mul(k, P, a, p): Q = P k2 = bin(k)[2:] for i in range(1, len(k2)): Q = sm2_point_add(Q, Q, a, p) if k2[i] == '1': Q = sm2_point_add(Q, P, a, p) return Q # SM2点加 def sm2_point_add(P, Q, a, p): if P[0] == Q[0] and P[1] == Q[1]: return sm2_point_double(P, a, p) elif P[0] == Q[0] and P[1] == -Q[1] % p: return (0, 0) else: lam = ((Q[1] - P[1]) * pow(Q[0] - P[0], p - 2, p)) % p x = (lam**2 - P[0] - Q[0]) % p y = (lam * (P[0] - x) - P[1]) % p return (x, y) # SM2点倍乘 def sm2_point_double(P, a, p): if P[1] == 0: return (0, 0) else: lam = ((3 * P[0]**2 + a) * pow(2 * P[1], p - 2, p)) % p x = (lam**2 - 2 * P[0]) % p y = (lam * (P[0] - x) - P[1]) % p return (x, y) # SM2签名 def sm2_sign(msg, d): p = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffefffffc2f n = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffebaaedce6af48a03bbfd25e8cd0364141 e = int.from_bytes(hash(msg), 'big') k = randint(1, n - 1) while True: x1, y1 = sm2_point_mul(k, (gx, gy), a, p) r = (e + x1) % n if r == 0 or r + k == n: continue s = ((1 + d) ** -1 * (k - r*d) % n) if s == 0: continue else: break return (r, s) # SM2验签 def sm2_verify(msg, Q, r, s): p = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffefffffc2f n = 0xfffffffffffffffffffffffffffffffebaaedce6af48a03bbfd25e8cd0364141 e = int.from_bytes(hash(msg), 'big') if not (1 <= r <= n - 1 and 1 <= s <= n - 1): return False t = (r + s) % n if t == 0: return False x1, y1 = sm2_point_mul((s**-1 * t) % n, (gx, gy), a, p) x2, y2 = sm2_point_mul((s**-1 * r) % n, Q, a, p) x, y = sm2_point_add((x1, y1), (x2, y2), a, p) if r == (e + x) % n: return True else: return False # 测试代码 d = gen_private_key() Q = gen_public_key(d) msg = b"Hello, world!" r, s = sm2_sign(msg, d) if sm2_verify(msg, Q, r, s): print("签名验证成功") else: print("签名验证失败") ``` 其中,使用 `hashlib.sha256()` 函数实现杂凑函数,使用 `random.randint()` 函数生成私钥,使用 SymPy 库的 `isprime()` 和 `primerange()` 函数判断质数。使用 `sm2_point_mul()` 函数实现SM2点乘,使用 `sm2_point_add()` 函数实现SM2点加,使用 `sm2_point_double()` 函数实现SM2点倍乘。使用 `sm2_sign()` 函数实现SM2签名,使用 `sm2_verify()` 函数实现SM2验签。 需要注意的是,SM2签名中还涉及到Z值的计算,可以使用 `hash()` 函数进行计算。具体实现可以参考SM2密码算法标准。另外,本示例代码中的SM2参数为固定值,实际应用中需要根据具体情况进行调整。 希望这个示例代码对您有所帮助。

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