Java 加密 - 创建 MAC

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MAC（Message Authentication Code）算法是一种对称密钥加密技术，用于提供消息认证。为了建立 MAC 流程，发送方和接收方共享一个对称密钥 K。

本质上，MAC 是一个在底层消息上生成的加密校验和，它与消息一起发送以确保消息认证。

以下图示显示了使用 MAC 进行身份验证的过程：

在 Java 中，javax.crypto 包的Mac 类提供了消息认证码的功能。请按照以下步骤使用此类创建消息认证码。

步骤 1：创建 KeyGenerator 对象

KeyGenerator 类提供getInstance() 方法，该方法接受一个表示所需密钥生成算法的 String 变量，并返回一个生成密钥的KeyGenerator 对象。

使用getInstance() 方法创建KeyGenerator 对象，如下所示。

//Creating a KeyGenerator object
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");

步骤 2：创建 SecureRandom 对象

java.Security 包的SecureRandom 类提供了一个强大的随机数生成器，用于在 Java 中生成随机数。实例化此类，如下所示。

//Creating a SecureRandom object
SecureRandom secRandom = new SecureRandom();

步骤 3：初始化 KeyGenerator

KeyGenerator 类提供了一个名为init() 的方法，此方法接受SecureRandom 对象并初始化当前的KeyGenerator。

使用此方法初始化上一步中创建的 KeyGenerator 对象。

//Initializing the KeyGenerator
keyGen.init(secRandom);

步骤 4：生成密钥

使用KeyGenerator 类的generateKey() 方法生成密钥，如下所示。

//Creating/Generating a key
Key key = keyGen.generateKey();

步骤 5：初始化 Mac 对象

Mac 类的init() 方法接受一个 Key 对象，并使用给定的密钥初始化当前的 Mac 对象。

//Initializing the Mac object
mac.init(key);

步骤 6：完成 mac 操作

Mac 类的doFinal() 方法用于完成 Mac 操作。将所需数据以字节数组的形式传递给此方法，并完成操作，如下所示。

//Computing the Mac
String msg = new String("Hi how are you");
byte[] bytes = msg.getBytes();
byte[] macResult = mac.doFinal(bytes);

示例

以下示例演示了如何使用 JCA 生成消息认证码 (MAC)。这里，我们取一个简单的消息“Hi how are you”，并为该消息生成一个 Mac。

import java.security.Key;
import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;

public class MacSample {
   public static void main(String args[]) throws Exception{
      //Creating a KeyGenerator object
      KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");

      //Creating a SecureRandom object
      SecureRandom secRandom = new SecureRandom();

      //Initializing the KeyGenerator
      keyGen.init(secRandom);

      //Creating/Generating a key
      Key key = keyGen.generateKey();	 

      //Creating a Mac object
      Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");

      //Initializing the Mac object
      mac.init(key);

      //Computing the Mac
      String msg = new String("Hi how are you");
      byte[] bytes = msg.getBytes();      
      byte[] macResult = mac.doFinal(bytes);

      System.out.println("Mac result:");
      System.out.println(new String(macResult));     
   }
}

输出

上述程序将生成以下输出：

Mac result:
HÖ„^ǃÎ_Utbh…?š_üzØSSÜh_ž_œa0ŽV?