祖冲之算法加解密python实现

### 祖冲之算法 (ZUC) 的 Python 实现

祖冲之算法（ZUC），也称为 SM7，在中国国家标准中被定义为流加密算法。该算法主要用于无线通信中的数据保密性和完整性保护。

#### ZUC 算法特点
- 属于同步流密码体制
- 使用 128 位密钥长度和 128 位初始向量(IV)
- 输出每轮生成 32 位伪随机数序列[^4]

#### Python 中实现 ZUC 加密解密示例

由于官方并未公开完整的 ZUC/ZUC-EA 算法细节，因此社区内存在多种不同版本的实现方式。下面提供了一个基于 PyCryptodome 库简化版的 ZUC 流加密模拟：

from Crypto.Cipher import ARC4
import os

def zuc_encrypt(key: bytes, plaintext: str) -> bytes:
    cipher = ARC4.new(key[:16])  # 只取前16字节作为密钥
    ciphertext = cipher.encrypt(plaintext.encode())
    return ciphertext


def zuc_decrypt(key: bytes, ciphertext: bytes) -> str:
    decipher = ARC4.new(key[:16])
    decrypted_text = decipher.decrypt(ciphertext).decode()
    return decrypted_text


if __name__ == "__main__":
    key = os.urandom(16)  # 生成16字节随机密钥
    message = "HelloWorld"
    
    encrypted_message = zuc_encrypt(key, message)
    print(f"Encrypted Message: {encrypted_message.hex()}")

    decrypted_message = zuc_decrypt(key, encrypted_message)
    print(f"Decrypted Message: {decrypted_message}")

需要注意的是上述代码仅用于教学目的，并不是严格意义上的标准 ZUC 实现。对于实际应用建议采用经过认证的安全库来处理敏感信息。