HMAC

SHA-1 HMAC产生过程

HMAC (有时扩展为 英语：keyed-hash message authentication code, 密钥散列消息认证码, 或 英语：hash-based message authentication code，散列消息认证码），是一种通过特别计算方式之后产生的消息认证码（MAC），使用密码散列函数，同时结合一个加密密钥。它可以用来保证资料的完整性，同时可以用来作某个消息的身份验证。

定义

根据RFC 2104，HMAC的数学公式为： $\mathit{\text{𝐻𝑀𝐴𝐶}}(K,m)=H((K^{\prime }\oplus opad)||H((K^{\prime }\oplus ipad)||m\left)\right)$

其中：

H为密码散列函数（如SHA家族）

K为密钥（secret key）

m是要认证的消息

K'是从原始密钥K导出的另一个秘密密钥（如果K短于散列函数的输入块大小，则向右填充（Padding）零；如果比该块大小更长，则对K进行散列）

|| 代表串接

⊕ 代表异或（XOR）

opad 是外部填充（0x5c5c5c…5c5c，一段十六进制常量）

ipad 是内部填充（0x363636…3636，一段十六进制常量）

RFC 2104将底层杂凑函数的区块长度记为B、输出长度记为L；其建议HMAC密钥至少为L字节，并不鼓励使用短于L字节的密钥。超过B字节的密钥会先经底层杂凑函数处理。

实现

下面的伪代码展示了如何实现HMAC。当使用以下散列函数之一时，块大小为64（字节）：SHA-1、MD5、RIPEMD-128/160。

 function hmac (key, message) {
    if (length(key) > blocksize) {
        key = hash(key) // keys longer than blocksize are shortened
    }
    if (length(key) < blocksize) {
        // keys shorter than blocksize are zero-padded (where ∥ is concatenation)
        key = key ∥ [0x00 * (blocksize - length(key))] // Where * is repetition.
    }
   
    o_key_pad = [0x5c * blocksize] ⊕ key // Where blocksize is that of the underlying hash function
    i_key_pad = [0x36 * blocksize] ⊕ key // Where ⊕ is exclusive or (XOR)
   
    return hash(o_key_pad ∥ hash(i_key_pad ∥ message)) // Where ∥ is concatenation
}

相关条目

• SHA家族