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HMAC的原理和应用

Posted by 老蔡

hmac的原理

计算HMAC需要一个散列函数hash（可以是md5或者sha-1）和一个密钥key。用L表示hash函数输出字符串长（md5是16），用B表示数据块的长度（md5和sha-1的分割数据块长都是64）。密钥key的长度可以小于等于数据块长B，如果大于数据块长度，可以使用hash函数对key进行转换，结果就是一个L长的key。

然后创建两个B长的不同字符串：

innerpad = 长度为B的 0×36

outterpad = 长度为B的 0×5C

计算输入字符串str的HMAC：

hash(key ^ outterpad, hash(key ^ innerpad, str))

hmac的应用

hmac主要应用在身份验证中，它的使用方法是这样的：

1. 客户端发出登录请求（假设是浏览器的GET请求）

2. 服务器返回一个随机值，并在会话中记录这个随机值

3. 客户端将该随机值作为密钥，用户密码进行hmac运算，然后提交给服务器

4. 服务器读取用户数据库中的用户密码和步骤2中发送的随机值做与客户端一样的hmac运算，然后与用户发送的结果比较，如果结果一致则验证用户合法

在这个过程中，可能遭到安全攻击的是服务器发送的随机值和用户发送的hmac结果，而对于截获了这两个值的黑客而言这两个值是没有意义的，绝无获取用户密码的可能性，随机值的引入使hmac只在当前会话中有效，大大增强了安全性和实用性。大多数的语言都实现了hmac算法，比如php的mhash、python的hmac.py、java的MessageDigest类，在web验证中使用hmac也是可行的，用js进行md5运算的速度也是比较快的。