看本文前，最好先看看之前的對于MD5算法和SHA算法的介紹。

本文目錄

• 定義
• 常見應用場景
• • • 1、linux客戶端：SecureCRT
    • 2、Google身份驗證器
    • 3、銀聯pos機終端
• 原理
• java實現和使用

定義

MAC（Message Authentication Codes），是一種消息摘要算法，也叫消息認證碼算法。
這種算法的核心是基于秘鑰的散列函數。
可以理解為，MAC算法，是MD5算法和SHA算法的升級版，是在這兩種算法的基礎上，又加入了秘鑰的概念，更加安全。
所以，有時候又叫MAC算法為HMAC算法（keyed-Hash Message Authentication Codes），即含有秘鑰的散列算法。

常見的MAC算法有以下兩大類：
MD系列：HmacMD2、HmacMD4、HmacMD5
SHA系列：HmacSHA1、HmacSHA224、HmacSHA256、HmacSHA384、HmacSHA512

大致用法：
如下圖，發送端根據message和一個mac算法，生成mac秘鑰
將mac秘鑰和message同時發送
接收端收到message，用同樣的mac算法，得到mac秘鑰，
判斷自己生成mac秘鑰和接收到的mac秘鑰是否一致，從而判斷message是否一致

常見應用場景

mac算法的應用場景，相比MD和SHA系列，要更為復雜，高級一點。

1、linux客戶端：SecureCRT

SecureCRT就用到了MAC算法

2、Google身份驗證器

服務提供商為每個用戶生成80位的密鑰（然而RFC 4226 §4要求使用128位并建議使用160位密鑰）。它以16位、26位或者32位base32的字符串亦或是二維碼的方式提供出來。客戶端使用此密鑰生成HMAC-SHA1。
具體可看維基百科的介紹

3、銀聯pos機終端

中國銀聯直聯POS終端規范下載鏈接
主要截圖如下：

原理

根據RFC 2104，HMAC的數學公式為：

其中：

H為密碼散列函數（如MD5或SHA-1）
K為密鑰（secret key）
m是要認證的消息
K’是從原始密鑰K導出的另一個秘密密鑰（如果K短于散列函數的輸入塊大小，則向右填充（Padding）零；如果比該塊大小更長，則對K進行散列）
|| 代表串接
⊕ 代表異或（XOR）
opad 是外部填充（0x5c5c5c…5c5c，一段十六進制常量）
ipad 是內部填充（0x363636…3636，一段十六進制常量）

java實現和使用

import org.apache.commons.codec.binary.Hex;import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.Mac; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.io.IOException; import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class HmacMD5Util {public static void main(String[] args) throws IOException, NoSuchAlgorithmException {System.out.println(encodeString("123"));}public static String encodeString(String plainText) throws UnsupportedEncodingException {return encodeBytes(plainText.getBytes("utf-8"));}public static String encodeBytes(byte[] bytes) {try { // // JDK的獲取秘鑰 // byte[] key = getKey();// 指定秘鑰byte[] key = Hex.decodeHex(new char[]{'a', 'b', 'c', 'd'});SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, "HmacMD5");Mac mac = Mac.getInstance("HmacMD5");mac.init(secretKeySpec);byte[] b = mac.doFinal(bytes); // return Hex.encodeHexString(b);int i;StringBuffer buf = new StringBuffer("");for (int offset = 0; offset < b.length; offset++) {i = b[offset];if (i < 0) {i += 256;}if (i < 16) {buf.append("0");}buf.append(Integer.toHexString(i));}return buf.toString();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return "";}public static byte[] getKey() throws NoSuchAlgorithmException {KeyGenerator hmacMD5 = KeyGenerator.getInstance("HmacMD5");SecretKey secretKey = hmacMD5.generateKey();String algorithm = secretKey.getAlgorithm();// algorithm=HmacMD5byte[] encoded = secretKey.getEncoded();return encoded;}}

結果：

4b1dd5bb09ae59a17a65168da372c90e

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MAC算法原理与常用实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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