MD(Message Digest ) 消息摘要算法之HMAC

深藏阁楼爱情的钟 2022-07-14 14:16 197阅读 0赞

1、单一MD或者SHA算法的缺点**(摘要值容易被篡改)**

![20161212200029002][]

2、HMAC算法

2.1 HMAC算法简介

HMAC，全称为“Hash Message Authentication Code”，中文名“散列消息鉴别码”，**主要是利用哈希算法，以一个密钥和一个消息为输入，生成一个消息摘要作为输出。**一般的，消息鉴别码用于验证传输于两个共 同享有一个密钥的单位之间的消息。HMAC 可以与任何迭代散列函数捆绑使用。MD5 和 SHA-1 就是这种散列函数。HMAC 还可以使用一个用于计算和确认消息鉴别值的密钥。

2.2 对比单一MD或者SHA算法的优点

![20161212200234363][]

2.3 HSAC算法种类

![20161212200353036][]

2.4  HMAC算法编程步骤

1.构建秘钥

![20161212200833788][]

2.执行消息摘要

![20161212200849585][]

3、HMAC代码实现

import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.Mac;
    import javax.crypto.SecretKey;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    public class HMACUtils {
    	/**
    	 * 
    	 * @param data
    	 *            要获取消息摘要的数据
    	 * @param key
    	 *            加密过程中，用到的秘钥
    	 * @return
    	 */
    	public static String encryptHmac(byte[] data, byte[] key) {
    		try {
    			// 判断数据的合法性
    			if (data == null) {
    				throw new RuntimeException("数据不能为NULL");
    			}
    			// 获取秘钥
    			SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA512");
    			// 获取加密算法
    			Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA512");
    			// 设置秘钥
    			mac.init(secretKey);
    			// 获取数据
    			byte[] resultBytes = mac.doFinal(data);
    			// 将字节数组转化为16进制数据
    			String resultString = fromBytesToHex(resultBytes);
    			// 返回数据
    			return resultString;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * @param data
    	 *            要获取消息摘要的数据
    	 * @param key
    	 *            加密过程中，用到的秘钥
    	 * @return
    	 */
    	public static String encryptHmac(String data, byte[] key) {
    		try {
    			// 判断数据的合法性
    			if (data == null) {
    				throw new RuntimeException("数据不能为NULL");
    			}
    			// 获取秘钥
    			SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA512");
    			// 获取加密算法
    			Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA512");
    			// 设置秘钥
    			mac.init(secretKey);
    			// 获取数据
    			byte[] resultBytes = mac.doFinal(data.getBytes());
    			// 将字节数组转化为16进制数据
    			String resultString = fromBytesToHex(resultBytes);
    			// 返回数据
    			return resultString;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    	}
    
    	/**
    	 * 将字节数组转化为16进制
    	 * 
    	 * @param resultBytes
    	 * @return
    	 */
    	private static String fromBytesToHex(byte[] resultBytes) {
    		StringBuilder builder = new StringBuilder();
    		for (int i = 0; i < resultBytes.length; i++) {
    			if (Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]).length() == 1) {
    				builder.append("0").append(
    						Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			} else {
    				builder.append(Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			}
    		}
    		return builder.toString();
    	}
    
    	/**
    	 * 用于生成秘钥
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] initHmacKey() {
    		try {
    			KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("HmacSHA512");
    			SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
    			return secretKey.getEncoded();
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    }

测试代码

public class Test {
    	// 待加密的明文
    	public static final String DATA = "tes2t";
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		/* Test HMAC */
    		byte[] hmacKey = HMACUtils.initHmacKey();
    		System.out.println("HMAC KEY: " + BytesToHex.fromBytesToHex(hmacKey));
    		String hmacResult = HMACUtils.encryptHmac(DATA.getBytes(), hmacKey);
    		System.out.println(DATA + ">>>HMAC>>>" + hmacResult);
    	}
    
    }

4、总结

散列函数特征:  
             （1）输入任意长度数据，输出固定长度散列值，计算很容易，过程不可逆  
             （2）对于某数据，其散列值固定  
             （3）两个数据不同，则对应的散列值也不同  
             （4）两个散列值不同，则对应的原始输入数据也不同

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