加密算法之二 HMAC_KXue0703_hmac

网络投稿 02-07 3643

1. 什么是HMAC

??HMAC是一种使用单向散列函数来构造消息认证码（MAC）的方法，其中H就代表了hash的意思。 ??HMAC中所使用的单向散列函数并不是仅仅局限于一种，任何获得认证的高强度的单向散列函数都可以用于HMAC的计算。 ??使用单向散列函数SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512等构造的HMAC，分别称为HMAC-SHA1、HMAC-SHA224、HAMC-SHA256、HMAC-SHA384、HAMC-SHA512。

2. HMAC的工作步骤

??步骤1：秘钥填充 ??若秘钥的长度比单向散列函数的分组长度短，则需要在秘钥的末尾以0填充，直到其长度达到单向散列函数的分组长度为止。 ??若秘钥的长度比单向散列函数的分组长度长，则首先通过单向散列函数计算出秘钥的散列值，然后将这个散列值用作HMAC的秘钥。

??步骤2：填充后的秘钥与ipad进行“异或”处理 ??ipad是将比特系列00110110（即0x36）不断循环直到达到单向散列函数分组长度的比特系列，其中ipad中的i是inner(内部)的意思。异或运算之后得到的值是一个与单向散列函数分组长度相同，且与“秘钥”相关的比特系列，我们将这一比特系列称为ipadkey。

??步骤3：与消息组合 ??将ipadkey与消息进行组合，即将ipadkey附加在消息的开头，如下表所示：

ipadkeymessage

??步骤4：计算散列值（或hash值） ??将步骤3组织的数据输入到单向散列函数，计算出散列值hash1。

??步骤5：填充后的秘钥与opad进行“异或”处理 ??opad是将比特系列01011100（即0x5C）不断循环反复直到达到单向散列函数的分组长度所形成的比特系列，其中opad中的o是outer（外部）的意思。异或运算之后得到的值是一个与单向散列函数分组长度相同，且与“秘钥”相关的比特系列，我们将这一比特系列称为opadkey。

??步骤6：与散列值组合 ??将步骤4计算的散列值拼在opadkey的后面，如下表所示：

opadkeyhash1

??步骤6：计算最终的散列值 ??将步骤6的结果输入单向散列函数，计算得到的散列值，即为最终的MAC值。

3. 总结

（1）MAC值是一个与输入的消息、秘钥都相关的固定长度的比特系列；（2）HMAC的计算涉及到两个特殊的key（ipadkey、opadkey）；（3）HMAC的MAC值的长度与选择的单向散列函数直接相关，单向散列函数的分组长度是多长，MAC值就多长。