Hmac算法

sorenw

已于 2023-07-15 23:24:54 修改

阅读量454

点赞数 1

文章标签：算法 idea java

于 2023-07-10 19:09:59 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_52095645/article/details/131645793

版权

一、概述

在前面讲到哈希算法时，我们说，存储用户的哈希口令时，要加盐存储，目的就在于抵御彩虹表攻击。我们回顾一下哈希算法：

digest = hash(input)

正是因为相同的输入会产生相同的输出，我们加盐的目的就在于，使得输入有所变化：
digest = hash(salt + input)
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算法总是和某种哈希算法配合起来用的。例如，我们使用MD5算法，对应的就是Hmac MD5算法，它相当于“加盐”的MD5：HmacMD5 ≈ md5(secure_random_key, input)
因此，HmacMD5可以看作带有一个安全的key的MD5。使用HmacMD5而不是用MD5加salt，有如下好处：
● HmacMD5使用的key长度是64字节，更安全；
● Hmac是标准算法，同样适用于SHA-1等其他哈希算法；
● Hmac输出和原有的哈希算法长度一致。
可见，Hmac本质上就是把key混入摘要的算法。验证此哈希时，除了原始的输入数据，还要提供key。为了保证安全，我们不会自己指定key，而是通过Java标准库的KeyGenerator生成一个安全的随机的key。

二、实现

1.HmacMD5加密：

步骤：

1.产生密钥（通过KeyGenerator类获取一个实例，使用SecretKey接口生成密钥）

2.使用密钥，进行加密（使用Mac类获取HmacMD5加密算法对象）

①初始化

②更新原始加密内容

③加密处理

代码如下：

//HmacMD5算法
public class Demo10 {
    public static void main(String[] args) {
        String password = "wbjxxmy";
        try {
            //1.产生密钥
            //获取HmacMD5密钥生成器
            KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("HmacMd5");
            //生成密钥
            SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
            System.out.println("密钥：" + Arrays.toString(secretKey.getEncoded()));
            System.out.println("密钥长度(64字节)：" + secretKey.getEncoded().length);
            System.out.println("密钥：" + HashTools.bytesToHex(secretKey.getEncoded()));
            //2.使用密钥，进行加密
            //获取HmacMD5加密算法对象
            Mac mac = Mac.getInstance("HmacMD5");
            mac.init(secretKey);    //初始化密钥
            mac.update(password.getBytes());        //更新原始加密内容
            byte[] bytes = mac.doFinal();           //加密处理，并获取加密结果
            String ret1 = HashTools.bytesToHex(bytes);
            System.out.println("加密结果16进制字符串：" + ret1);
            System.out.println("加密结果(16位字节)长度：" + bytes.length);
            System.out.println("加密结果(32位字符)长度：" + ret1.length());

        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

2.按照字节数组恢复密钥

//按照字节数组恢复密钥
public class Demo11 {
    public static void main(String[] args) {
        //原始密码
        String password = "wbjxxmy";
        //密钥（字节数组）
        byte[] bytes = {-71, -53, 43, 52, -89, 117, 96, 34, -95, 2, 94, -11, 85, 63, -27, 104, 32, 79, 36, -45, 62, -7, 111, -92, -113, -110, 90, 3, -56, -93, -95, -68, -28, -119, -34, 102, 99, 61, 121, 75, -18, -96, -82, -73, -86, -91, -96, 70, -85, 6, -8, -42, -105, 83, 88, -2, -106, -118, 126, -98, 60, -57, -77, 7};

        try {
            //创建HmacMD5加密算法对象
            Mac mac = Mac.getInstance("HmacMd5");
            //恢复密钥（字节数组）
            SecretKey key = new SecretKeySpec(bytes,"HmacMd5");
            mac.init(key);
            mac.update(password.getBytes());
            String hash = HashTools.bytesToHex(mac.doFinal());
            //fb7db9f386fb985d97fc3e2abbdb2598
            System.out.println("字节数组验证：" + hash);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

3.按照字符串恢复密钥

//按照字符串恢复密钥
public class Demo12 {
    public static void main(String[] args) {
        String password = "wbjxxmy";
        //密钥(字符串)
        String keystr = "b9cb2b34a7756022a1025ef5553fe568204f24d33ef96fa48f925a03c8a3a1bce489de66633d794beea0aeb7aaa5a046ab06f8d6975358fe968a7e9e3cc7b307";
        //用于保存密钥:密钥长度为64字节
        byte[] bytes = new byte[64];
        for (int i = 0,k = 0;i < keystr.length();i += 2,k++){
            String s = keystr.substring(i,i + 2);
            bytes[k] = (byte) Integer.parseInt(s,16);      //转换成16进制
        }
        try {
            //获取Hmac加密算法对象
            Mac mac = Mac.getInstance("HmacMD5");
            SecretKey key = new SecretKeySpec(bytes,"HmacMD5");

            mac.init(key);        //初始化密钥
            mac.update(password.getBytes());        //加密处理，并获取加密结果
            String hash = HashTools.bytesToHex(mac.doFinal());      //加密结果处理成16进制字符串
            System.out.println("字符串验证:" + hash);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}