散列消息鉴别码 (HMAC)


什么是HMAC?

HMAC(密钥散列消息认证码的缩写)是一种密码散列函数,它使用密钥作为输入到散列函数中,以及要散列的消息。生成的散列值对于消息和密钥是唯一的,可用于验证消息的完整性和真实性。

HMAC被广泛用作一种安全的方式来验证各种通信协议中的消息,包括HTTP、SSL、SSH等等。它也常用于生成安全的散列值以存储密码,生成用于会话管理的唯一令牌以及其他安全关键型应用程序。

要计算HMAC,消息和密钥将作为输入提供给密码散列函数,以及一些附加信息,例如所需的散列输出长度和要使用的特定散列算法。然后,散列函数根据消息、密钥和附加信息生成唯一的散列值。

HMAC被认为是一种安全可靠的消息验证方式,因为它能够抵抗字典攻击等攻击,并且在不知道密钥的情况下难以伪造。使用强壮且唯一的密钥才能从HMAC获得最大的安全益处。

HMAC是如何工作的?

HMAC(密钥散列消息认证码的缩写)是一种密码散列函数,它使用密钥作为输入到散列函数中,以及要散列的消息。生成的散列值对于消息和密钥是唯一的,可用于验证消息的完整性和真实性。

以下是HMAC工作原理的简要概述:

  • 消息和密钥作为输入提供给HMAC函数。

  • HMAC函数将密码散列函数应用于消息和密钥,生成唯一的散列值。

  • HMAC函数输出散列值,该值可用于验证消息。

为了验证消息的真实性,接收方可以使用相同的HMAC函数和相同的密钥为接收到的消息生成新的散列值。如果新的散列值与原始散列值匹配,则消息被验证,并被认为未更改且未被修改。如果散列值不匹配,则消息已被篡改或不真实。

HMAC被广泛用作一种安全的方式来验证各种通信协议中的消息,包括HTTP、SSL、SSH等等。它也常用于生成安全的散列值以存储密码,生成用于会话管理的唯一令牌以及其他安全关键型应用程序。

如何实现HMAC?

要实现HMAC,您需要使用支持密码散列函数并允许您指定密钥的编程语言。以下是您需要遵循的步骤的总体概述:

  • 选择用于HMAC的密码散列函数。常见的选项包括SHA-1、SHA-256和SHA-512。

  • 选择用于HMAC的密钥。密钥应为随机的、唯一的且对未经授权访问消息的任何人保密的值。

  • 将消息和密钥作为输入提供给HMAC函数,以及所需的散列输出长度和要使用的特定散列算法。

  • HMAC函数将根据消息、密钥和附加信息生成唯一的散列值。

  • 然后,HMAC函数可以输出散列值并用于验证消息。

示例

以下是如何使用hmac模块在Python中实现HMAC的示例:

import hmac
import hashlib

# Choose a message and a secret key
message = b"This is a message to be authenticated"
secret_key = b"this is a secret key"

# Choose a hash function and the desired length of the hash output
hash_function = hashlib.sha256
hash_length = 32

# Calculate the HMAC
hmac_value = hmac.new(secret_key, message, hash_function).hexdigest()

# Output the HMAC
print(hmac_value)

输出

此示例将输出一个十六进制字符串,表示使用SHA-256散列函数的消息和密钥的HMAC值。

ba5e5aa5bdc27d02973da9f5a8630d56da634b8bb5483c0ea126890ea9477c8b

请记住,使用强壮且唯一的密钥才能从HMAC获得最大的安全益处。选择适合您的应用程序且具有足够安全级别的密码散列函数也很重要。

何时应使用HMAC?

HMAC(密钥散列消息认证码的缩写)是一种密码散列函数,它使用密钥作为输入到散列函数中,以及要散列的消息。生成的散列值对于消息和密钥是唯一的,可用于验证消息的完整性和真实性。

HMAC通常用于需要确保消息的真实性和完整性的情况下,例如在不安全的网络上传输敏感数据或在数据库中存储密码散列时。您可能使用HMAC的一些具体示例包括:

  • 验证HTTP请求 - HMAC可用于验证客户端和服务器之间发送的HTTP请求。这有助于防止中间人攻击和其他类型的篡改。

  • 生成安全令牌 - HMAC可用于生成用于会话管理或其他用途的唯一令牌。可以使用相同的密钥验证令牌,以确保它们未被篡改或伪造。

  • 存储密码散列 - HMAC可用于生成安全的散列值以在数据库中存储密码。当用户尝试登录时,可以使用相同的密钥验证散列值,以确保他们输入的密码正确。

  • 验证数据传输 - HMAC可用于验证SSL和SSH等协议中的数据传输,以确保数据在传输过程中未被篡改。

HMAC是一种广泛使用且值得信赖的消息验证技术,对于确保数据的安全性和完整性来说可能是一种有价值的工具。使用强壮且唯一的密钥才能从HMAC获得最大的安全益处。

更新于:2023年1月10日

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