HMAC（Hash-based Message Authentication Code，散列消息认证码）

最新推荐文章于 2024-07-24 14:08:33 发布
原创 最新推荐文章于 2024-07-24 14:08:33 发布 · 2.6k 阅读 · 1 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为【奔人之旅】原创文章，未经博主允许不得转载，如有问题，欢迎指正
文章标签：

#HMAC #MAC #散列消息认证码

HMAC是结合单向散列函数与加密密钥构造消息认证码的方法，可使用多种单向散列函数。用SHA - 256、MD5等构造的HMAC有不同名称。它能保证数据完整性和消息身份验证，还给出了HMAC算法的数学公式。

HMAC（Hash-based Message Authentication Code，散列消息认证码）是一种使用单向散列函数同时结合一个加密密钥，通过特别计算方式来构造消息认证码（MAC）的方法。HMAC中所使用的单向散列函数并不仅限于一种，任何高强度的单向散列函数都可以被用于HMAC，如果将来设计出新的单向散列函数，同样也可以使用。

使用SHA-256、MD5、RIPEMD-160所构造的HMAC，分别称为HMAC-SHA-256、HMAC-MD5和HMAC-RIPEMD-160。

HMAC可以用来保证数据的完整性，同时可以用来作某个消息的身份验证。

HMAC算法

HMAC算法的数学公式：HMAC(k,m)=H(k’⊕opad,H(k’⊕ipad,m))

  • H 为散列函数（Hash：如MD5或SHA-256）
  • k 为密钥（secret key）
  • m 为要认证的消息
  • k’ 是从原始密钥 k 导出的另一个密钥（如果 k比单向散列函数的分组长度要短，就需要在末尾填充0，指导其长度达到单向散列的分组长度为止。如果k比分组长度更长，则要用单向散列函数求出 k的散列值，然后将这个散列值作为k’）
  • ipad 内部填充（常量）
  • opad 外部填充（常量）
散列消息认证码HMAC（附源码实现）
听雨草堂
07-12 813
HMAC（Hash-based Message Authentication Code，扩展为keyed-Hash Message Authentication Code）是一种基于散列函数的消息认证码（MAC）算法，同时结合一个加密密钥，用于确保消息的完整性和身份验证，以及防止消息被篡改或伪造。 HMAC算法的原理是将消息与一个密钥进行结合，并使用散列函数（如SHA-256、MD5、SM3等）对结合后的结果进行计算。这个计算结果就是HMAC的输出，也就是MAC值。接收方可以使用相同的密钥和散列函数对传输
HMAC与数字签名区别：Hash-based Message Authentication Code的深入理解
kkchenjj的博客
07-17 1353
数字签名是一种用于验证电子文档真实性和完整性的技术。它基于公钥加密体系，通过使用发送者的私钥对数据的摘要进行加密，生成一个签名，这个签名会附在数据后面一起发送。接收者使用发送者的公钥对签名进行解密，并将解密后的摘要与接收到的数据重新计算的摘要进行比较，如果两者匹配，则证明数据在传输过程中未被篡改，且确实来自发送者。HMAC和数字签名在身份验证和数据完整性方面都发挥着关键作用，但它们在密钥管理、非对称加密的使用、以及性能和计算复杂度上存在显著差异。选择使用哪种机制应基于具体的应用场景和安全需求。
HMAC（Hash-based Message Authentication Code，基于哈希的消息认证码）
MHD0815的博客
07-24 1338
哈希操作本身通常是无密钥的，例如MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-3等，它们接受任意长度的输入数据并产生固定长度的哈希值。然而，当密钥与哈希操作结合时，通常是为了实现某种形式的认证或加密
数据加密方法总结---散列函数加密（彩虹表、MD、SHA、HMAC）
weixin_41963310的博客
06-06 3434
1单向加密 特点： 雪崩效应、定长输出、不可逆； 可以确保数据的完整性； 主要算法：MD5（message digest algorithm）及其家族、SHA（secure hash algorithm）家族等 单向散列算法就是哈希算法——将任意长度的信息压缩到某一固定长度（信息摘要）的函数（该过程不可逆）。 彩虹表 彩虹表不是“密码-明文”的存储。 从c=hash(m)c=hash(m)c=hash(m)逆向得到原始明文有三种方法： 暴力破解； 字典法：提前构建一个“明文–密文”对应的大数据库，破解
Hmac算法——秘钥的引入
HSQdePYZ的博客
07-10 1171
在学习哈希算法时，为了抵御彩虹表攻击，我们采用了"加盐，这个salt可以看作是一个额外的“认证码”,同样的输入,不同的认证码,会产生不同的输出。因此,要验证输出的哈希,必须同时提供“认证码”。Hmac算法就是一种基于密钥的消息认证码算法,它的全称是Hash-based Message Authentication Code,是一种更安全的消息摘要算法。Hmac算法是一种标准的基于密钥的哈希算法,可以配合MD5、SHA-1等哈希算法,计算的摘长度和原摘要算法长度相同。恢复密钥需要"字节数组"来进行恢复。
Hash-based Message Authentication Code
weixin_45834664的博客
04-12 235
HMAC HMAC：密钥相关的哈希运算消息认证码（Hash-based Message Authentication Code） HMAC把密钥（对称密钥）和消息放在一起，然后取哈希，保证了消息和密钥的完整性。其中，密钥和消息进行了一些变换，保证了密钥长度不受限制且不易受到攻击。 参考： https://blog.youkuaiyun.com/qq_40279192/article/details/107887990 https://baike.baidu.com/item/hmac/7307543?fr=aladdi
加密与安全_深入了解Hmac算法（消息认证码）
小工匠
03-01 8617
HMAC（Hash-based Message Authentication Code）算法是一种基于哈希函数的消息认证码算法，用于验证消息的完整性和认证消息的发送者。它结合了哈希函数和密钥，通过将密钥与消息进行哈希运算来生成消息认证码。首先，选择一个适当的哈希函数（如MD5、SHA-1、SHA-256等）和一个密钥。将密钥进行适当的填充和处理，以满足哈希函数的输入长度要求。将消息与填充后的密钥按照特定的方式进行组合。对组合后的数据进行哈希运算。将哈希结果作为消息认证码输出。
A formal analysis of Trusted Platform Module 2.0 hash-based message authentication code authorization under digital rights management scenario
02-11
本文针对可信平台模块（TPM）2.0的基于散列的消息认证码（HMAC）授权方案进行了形式化分析，并在数字版权管理（DRM）场景下探讨了该技术的使用。TPM被视为整个可信计算平台的“信任之根”，其自身的安全性至关重要。...
HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码)
weixin_61980209的博客
09-17 379
使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证，示例： import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.Mac; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; public class HMACUtil { public static final ...
Hash-based Message Authentication Code（HMAC）
https://blog.cmdragon.cn/
12-29 1364
Hash-based Message Authentication Code（基于哈希的MAC，简称HMAC）作为一种广泛应用的MAC算法，其性能和安全性得到了业界的认可。HMAC算法是基于哈希函数的，其主要思想是将待认证的消息与一个密钥（Key）进行异或操作，然后通过哈希函数对结果进行计算，生成一个固定长度的摘要（Digest）。然而，杂凑算法不适用于消息认证，因其无法保证消息的完整性。其它MAC算法：如Keccak、Tiger等，这些算法在性能和安全性方面有一定优势，但相较于HMAC，其应用范围较窄。
HMAC（Hash-based Message Authentication Code）实现原理
weixin_30252709的博客
06-16 692
1、HMAC 概念 HMAC（Hash-based Message Authentication Code）基于 hash 的消息验证码，是 安全通信中必要的组成部件。 主要是 防止消息被篡改，和对称加密一起保护数据通信的 完整性。 参考HMAC实现规范，基于的 Hash 算法可以是 md5，sha1，sha-2（sha256，sha385，sha512）等； 在不考虑 hash算法具体实...
hmac
Black Shadow
10-24 1067
算法： HMAC 需要一个加密用散列函数（表示为 H）和一个密钥 K。我们假设 H 是 一个将数据块用一个基本的迭代压缩函数来加密的散列函数。我们用 B 来表示数据块的字长。（以上提到的散列函数的分割数据块字长 B = 64），用 L 来表示散列函数的输出数据字长（MD5中 L = 16 , SHA-1 中 L = 20）。鉴别密钥的长度可以是小于等于数据块字长的任何正整数值。应用程序中使用
HMAC
weixin_30847939的博客
07-02 326
Hash-based Message Authentication Code HMAC是IP安全里必须实现的MAC方案，并且其他Internet协议中（如SSL）也使用了HMAC。HMAC已作为NIST标准发布。 HMAC的设计目标 　　1、可以直接使用现成的Hash函数 　　2、很容易用更好地Hash函数替代原来嵌入的Hash函数 　　3、能够保持Hash函数的原有性能，不能过分降低其...
散列消息认证码HMAC
最新发布
05-10
<think>好的，我现在需要回答用户关于HMAC散列消息认证码的原理和实现的提问。首先，我得回顾一下HMAC的基本概念，确保自己理解正确。HMAC是结合了散列函数和密钥的一种消息认证码，用于保证消息的完整性和认证。 用户之前提到了消息认证码需要共享密钥，而HMAC属于其中一种实现方式，特别是使用单向散列函数。根据引用[2]，HMAC是消息认证码的实现方法之一，所以需要详细说明其结构和步骤。 接下来，我需要分步骤解释HMAC的原理。首先，HMAC的结构，包括密钥处理、内外填充等。可能还需要提到密钥的长度调整，比如如果密钥比分组长度长，就散列处理；如果短，就填充零。然后，处理后的密钥与ipad和opad进行异或操作，生成内部和外部密钥。 然后，实现过程需要具体说明步骤，比如如何将密钥与ipad异或，连接消息后进行散列，再与opad异或后的密钥连接，再次散列得到最终的HMAC值。需要确保每个步骤清晰，可能用公式或示例代码辅助说明。 用户提供的示例中有Python代码，所以可以考虑用Python示例来展示HMAC的实现，但需要确保代码正确，符合标准库的使用方式。比如，使用hmac模块或者手动实现的过程。手动实现的话，需要处理密钥调整、填充、散列函数调用等步骤。 同时，需要提到HMAC的安全性，比如依赖于散列函数的抗碰撞性，以及密钥的保密性。可能还要提到常见的散列函数如SHA-256在HMAC中的应用。 用户可能还关心HMAC的应用场景，比如在TLS、IPsec中的使用，或者API请求的认证。这部分可以引用之前提到的引用[2]中的SWIFT、IPsec、SSL/TLS等例子，说明实际应用。 需要检查是否有遗漏的关键点，比如HMAC的计算公式，RFC 2104的标准，或者与普通MAC的区别。确保覆盖密钥配送问题，但HMAC本身不解决密钥配送，需要其他机制如密钥协商协议。 最后，生成相关问题，可能包括HMAC的安全性分析、与数字签名的区别、不同散列函数的影响，以及实际应用中的例子。这些问题需要与HMAC紧密相关，帮助用户深入理解。 现在需要组织这些内容，确保符合用户的要求：使用中文，行内公式用$...$，独立公式用$$...$$，正确引用文献，结构清晰。同时，检查LaTeX语法是否正确，比如密钥处理步骤中的异或操作使用$\oplus$符号，分组长度用$B$表示等。 可能遇到的疑问点：HMAC的具体计算步骤是否准确，特别是密钥处理部分是否需要先散列还是填充零。根据RFC 2104，如果密钥长度超过分组长度，应先进行散列处理，使其长度等于分组长度，如果不足则填充零到分组长度。这部分需要准确描述，避免错误。 另外，示例代码如果手动实现，需要注意密钥处理的步骤，比如处理后的密钥与ipad和opad的异或，以及两次散列的过程。如果使用Python的hmac库，则展示库的用法，更符合实际应用。 总结，回答的结构应该是：原理分点说明，实现步骤分点说明，应用场景分点说明，加上示例代码和安全性分析，最后生成相关问题。</think>### HMAC（散列消息认证码）原理与实现 #### 一、基本原理 HMAC（Hash-based Message Authentication Code）是一种基于单向散列函数（如SHA-256、MD5）和共享密钥的消息认证码技术，用于验证消息的完整性和真实性。其核心公式为： $$ \text{HMAC}(K, M) = H\left( (K_{\text{opad}} \oplus \text{opad}) \parallel H\left( (K_{\text{ipad}} \oplus \text{ipad}) \parallel M \right) \right) $$ 其中： - $K$：共享密钥 - $M$：原始消息 - $H$：散列函数（如SHA-256） - $\parallel$：连接操作 - $\oplus$：异或操作 - $\text{ipad}$（内部填充）和 $\text{opad}$（外部填充）为固定常量[^1]。 #### 二、实现步骤 1. **密钥处理**： - 若密钥长度超过散列函数分组长度$B$，则先对$K$进行散列，结果作为新密钥。 - 若密钥长度不足$B$，则在末尾补零至$B$字节。 2. **生成内部密钥**： - 计算$K_{\text{ipad}} = K \oplus \text{ipad}$（$\text{ipad}=0x36$重复$B$次）。 3. **首次散列**： - 将$K_{\text{ipad}}$与消息$M$连接，计算散列值$H(K_{\text{ipad}} \parallel M)$。 4. **生成外部密钥**： - 计算$K_{\text{opad}} = K \oplus \text{opad}$（$\text{opad}=0x5C$重复$B$次）。 5. **最终散列**： - 将$K_{\text{opad}}$与首次散列结果连接，再次计算散列值，得到HMAC。 #### 三、代码实现（Python示例） ```python import hmac import hashlib def generate_hmac(key, message, hash_algorithm=hashlib.sha256): return hmac.new(key.encode(), message.encode(), hash_algorithm).hexdigest() # 示例 key = "secret_key" message = "Hello, HMAC!" hmac_value = generate_hmac(key, message) print("HMAC:", hmac_value) ``` #### 四、安全性与应用 1. **安全性**： - 依赖散列函数的抗碰撞性和密钥保密性。 - 即使散列函数存在弱点，HMAC仍能通过双重密钥处理增强安全性[^2]。 2. **应用场景**： - **API认证**：验证HTTP请求的完整性（如AWS签名）。 - **通信协议**：TLS/SSL握手过程中的数据完整性校验。 - **文件校验**：确保软件下载未被篡改。 #### 五、与普通MAC的区别 HMAC通过嵌套散列和固定填充值的设计，相比普通MAC（如CBC-MAC）具有更强的抗长度扩展攻击能力。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值