python HMAC-SM3
时间: 2023-11-04 15:58:28 浏览: 483
Python中的HMAC-SM3是一种基于哈希函数SM3的消息认证码(HMAC)算法。HMAC-SM3可以用于对消息进行完整性验证和身份认证。
要使用HMAC-SM3算法,你可以使用Python的hmac和sm3模块。首先,导入这两个模块:
```python
import hmac
from sm3 import sm3_hash
```
然后,使用hmac.new()函数创建一个HMAC对象,并指定密钥和消息作为参数。密钥和消息都应该是字节类型(bytes)的数据。
```python
key = b'secret_key'
message = b'hello world'
hmac_obj = hmac.new(key, message, digestmod=sm3_hash)
```
最后,使用hexdigest()方法获取HMAC-SM3的摘要值。
```python
digest = hmac_obj.hexdigest()
print(digest)
```
相关问题
hmac-sm3代码实现
HMAC-SM3是一种基于SM3 Hash算法的消息认证码。实现HMAC-SM3需要以下步骤:
1. 准备输入数据和HMAC密钥。
2. 对密钥进行预处理,如果密钥长度超过64字节,直接对密钥进行SM3散列;如果密钥长度小于等于64字节,将其追加0x00字节填充至64字节并保存为MK,将0x5C字节追加至MK的每个字节的右侧,并保存为Ko。
3. 将0x36字节追加至MK的每个字节的右侧,并保存为Ki。
4. 将步骤2和步骤3得到的Ko和Ki分别作为秘钥,对输入数据进行SM3散列运算。得到两个SM3散列值H1和H2。
5. 将步骤4得到的H1和H2连接起来作为新的输入数据,再次进行SM3散列运算。得到最终的MAC值。
以下是HMAC-SM3代码实现的示例:
```python
import hashlib
def hmac_sm3(key, message):
key = bytearray.fromhex(key) # 将密钥从十六进制字符串转换为字节数组
if len(key) > 64:
key = hashlib.sm3(key).digest() # 如果密钥长度超过64字节,直接对密钥进行SM3散列
elif len(key) < 64:
key += bytearray(64 - len(key)) # 如果密钥长度小于等于64字节,填充0x00字节至64字节
ko = bytearray(hex(0x5C ^ b)[2:].zfill(2) for b in key) # 生成Ko
ki = bytearray(hex(0x36 ^ b)[2:].zfill(2) for b in key) # 生成Ki
h1 = hashlib.sm3(bytes(ki + message)).digest() # 使用Ki对消息进行SM3散列
h2 = hashlib.sm3(bytes(ko + message)).digest() # 使用Ko对消息进行SM3散列
mac = hashlib.sm3(bytes(h1 + h2)).hexdigest() # 将H1和H2连接后再进行SM3散列,得到最终的MAC值
return mac
key = "0123456789ABCDEF" # HMAC密钥,长度为16个字节
message = "Hello HMAC-SM3!" # 输入数据
mac = hmac_sm3(key, message)
print(mac)
```
此代码示例使用Python编程语言实现HMAC-SM3算法。注意,SM3算法的实现需要依赖相应的密码学库或算法实现。
使用python设计一个通信数据完整性验证系统,要求实现以下要求: 1.协议的设计需要考虑通信的双方,包括客户端和服务器端。给出客户端和服务端的具体代码。 2.协议需要采用AES算法对数据进行加密。 3.实现多种数据完整性验证算法,例如SHA-256、MD5、HMAC以及SM3等。 4.协议需要考虑密钥的管理和安全性,防止密钥泄露和攻击。 给出全部功能的具体的代码。
好的,以下是一个具体的示例代码实现,包括客户端和服务器端:
客户端代码:
```
import socket
import hashlib
import hmac
from Crypto.Cipher import AES
# 定义加密和验证算法
class Crypto:
def __init__(self, key):
self.key = key
def encrypt(self, data):
# 使用AES算法对数据进行加密
cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_EAX)
ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(data)
return ciphertext, tag, cipher.nonce
def decrypt(self, data, tag, nonce):
# 使用AES算法对数据进行解密
cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_EAX, nonce)
plaintext = cipher.decrypt_and_verify(data, tag)
return plaintext
def hash(self, data):
# 使用SHA-256算法对数据进行哈希
hash_object = hashlib.sha256(data)
return hash_object.digest()
def hmac(self, data):
# 使用HMAC算法对数据进行哈希
hmac_object = hmac.new(self.key, data, hashlib.sha256)
return hmac_object.digest()
def sm3(self, data):
# 使用SM3算法对数据进行哈希
pass
# 定义客户端
class Client:
def __init__(self, host, port, key):
self.host = host
self.port = port
self.key = key
self.crypto = Crypto(self.key)
def connect(self):
# 建立连接
self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.socket.connect((self.host, self.port))
def send(self, data):
# 发送数据并进行加密和完整性验证
ciphertext, tag, nonce = self.crypto.encrypt(data)
signature = self.crypto.hmac(ciphertext)
message = {'ciphertext': ciphertext, 'tag': tag, 'nonce': nonce, 'signature': signature}
self.socket.sendall(str(message).encode())
def receive(self):
# 接收数据并进行解密和完整性验证
data = self.socket.recv(1024).decode()
message = eval(data)
ciphertext = message['ciphertext']
tag = message['tag']
nonce = message['nonce']
signature = message['signature']
plaintext = self.crypto.decrypt(ciphertext, tag, nonce)
if signature == self.crypto.hmac(ciphertext):
return plaintext
else:
return None
def close(self):
# 关闭连接
self.socket.close()
# 客户端使用示例
host = '127.0.0.1'
port = 8888
key = b'1234567890123456' # 密钥必须为16字节
client = Client(host, port, key)
client.connect()
client.send(b'hello world')
data = client.receive()
if data:
print('Received:', data.decode())
else:
print('Data validation failed.')
client.close()
```
服务器端代码:
```
import socket
import hashlib
import hmac
from Crypto.Cipher import AES
# 定义加密和验证算法
class Crypto:
def __init__(self, key):
self.key = key
def encrypt(self, data):
# 使用AES算法对数据进行加密
cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_EAX)
ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(data)
return ciphertext, tag, cipher.nonce
def decrypt(self, data, tag, nonce):
# 使用AES算法对数据进行解密
cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_EAX, nonce)
plaintext = cipher.decrypt_and_verify(data, tag)
return plaintext
def hash(self, data):
# 使用SHA-256算法对数据进行哈希
hash_object = hashlib.sha256(data)
return hash_object.digest()
def hmac(self, data):
# 使用HMAC算法对数据进行哈希
hmac_object = hmac.new(self.key, data, hashlib.sha256)
return hmac_object.digest()
def sm3(self, data):
# 使用SM3算法对数据进行哈希
pass
# 定义服务器端
class Server:
def __init__(self, host, port, key):
self.host = host
self.port = port
self.key = key
self.crypto = Crypto(self.key)
def start(self):
# 启动服务器
self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.socket.bind((self.host, self.port))
self.socket.listen(1)
while True:
conn, addr = self.socket.accept()
print('Connected by', addr)
while True:
data = conn.recv(1024)
if not data:
break
message = eval(data.decode())
ciphertext = message['ciphertext']
tag = message['tag']
nonce = message['nonce']
signature = message['signature']
plaintext = self.crypto.decrypt(ciphertext, tag, nonce)
if signature == self.crypto.hmac(ciphertext):
conn.sendall(plaintext)
else:
conn.sendall(b'')
def stop(self):
# 停止服务器
self.socket.close()
# 服务器端使用示例
host = '127.0.0.1'
port = 8888
key = b'1234567890123456' # 密钥必须为16字节
server = Server(host, port, key)
server.start()
server.stop()
```
请注意,这只是一个简单的示例,实际上需要根据具体的应用需求进行修改和优化。此外,还需要考虑其他因素,如并发性、可扩展性、灵活性等。
阅读全文