密鑰散列訊息認證碼

密鑰散列訊息認證碼（英語：Keyed-hash message authentication code），又稱散列訊息認證碼（Hash-based message authentication code，縮寫為HMAC），是一種通過特別計算方式之後產生的訊息認證碼（MAC），使用密碼散列函式，同時結合一個加密密鑰。

基本介紹

• 中文名：密鑰散列訊息認證碼
• 外文名：Keyed-hash message authentication code
• 又稱：散列訊息認證碼
• 縮寫：HMAC
• 學科：密碼學
• 領域：密碼學

介紹

密鑰散列訊息認證碼（英語：Keyed-hash message authentication code），又稱散列訊息認證碼（Hash-based message authentication code，縮寫為HMAC），是一種通過特別計算方式之後產生的訊息認證碼（MAC），使用密碼散列函式，同時結合一個加密密鑰。它可以用來保證數據的完整性，同時可以用來作某個訊息的身份驗證。

定義

根據RFC 2104，HMAC的數學公式為：

其中：

• H為密碼散列函式（如MD5或SHA-1）；
• K為密鑰（secret key）；
• m是要認證的訊息；
• K'是從原始密鑰K導出的另一個秘密密鑰（如果K短於散列函式的輸入塊大小，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）。

實現

HMAC通過一個標準算法，在計算哈希的過程中，把key混入計算過程中。和自定義的加salt算法不同，Hmac算法針對各種哈希算法都通用，無論是MD5還是SHA-1。採用Hmac替代我們自己的salt算法，可以使程式算法更標準化，也更安全。

HMAC 支持的算法有： md5、sha1、sha256、sha512、adler32、crc32、crc32b、fnv132、fnv164、fnv1a32、fnv1a64、gost、gost-crypto、haval128,3、haval128,4、haval128,5、haval160,3、haval160,4、haval160,5、haval192,3、haval192,4、haval192,5、haval224,3、haval224,4、haval224,5、haval256,3、haval256,4、haval256,5、joaat、md2、md4、ripemd128、ripemd160、ripemd256、ripemd320、sha224、sha384、snefru、snefru256、tiger128,3、tiger128,4、tiger160,3、tiger160,4、tiger192,3、tiger192,4、whirlpool。

HMAC的加密實現：HMAC (k,m) = H ( (k XOR opad ) + H( (k XORipad ) + m ) )

• H 是一個Hash函式, 比如, MD5, SHA-1and SHA-256，
• k 是一個密鑰，從左到右用0填充到hash函式規定的block的長度，如果密鑰長度大於block的長度，就對先對輸入key作hash，
• m 是需要認證的訊息，
• + 代表“連線”運算，
• XOR 代表異或運算，
• opad 是外部填充常數（0x5c5c5c…5c5c，一段十六進制常量），
• ipad 是內部填充常數（0x363636…3636，一段十六進制常量）。