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[C/C++/Qt] C/C++之HMAC算法

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发表于 2023-10-23 13:37:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
概述
% I/ @$ U# V$ h: I  ^HMAC,全称为HMAC-MD5、HMAC-SHA1、HMAC-SHA256等,是一种在数据传输中验证完整性和认证来源的方法。它结合了哈希函数和密钥,通过在数据上应用哈希函数,生成一个带密钥的散列值,用于验证数据的完整性。HMAC算法广泛应用于网络协议、数字签名、认证和访问控制等领域。( Q/ x0 N4 {. e% B& Z. K& b
HMAC算法特点
1 |% m, H2 f- u/ e安全性高: HMAC算法提供了高级别的安全性,因为它依赖于强大的哈希函数。3 n# S. y! d1 [1 x% ^
数据完整性: 可以确保数据在传输过程中没有被篡改。* X& D: ^3 F% O7 P9 U6 a$ e
源认证: 可以验证数据的发送方是否是合法的。5 y; ~; _4 [1 A- d. ]
HMAC算法原理# t$ e/ C. ?; w5 |" f
HMAC算法的核心思想是将密钥与数据结合,然后应用哈希函数。下面是HMAC算法的基本原理步骤:
( {& @+ F6 S8 v1 k2 `. U选择一个适当的哈希函数(如SHA-256)。
0 W8 K; X3 i9 w$ B2 b) I使用密钥对数据进行填充。  j5 Y0 {+ I$ W' r" w9 Q( t
将密钥与内部的特定常数异或,生成内部密钥。
5 N; E/ m9 P! ^7 A, t使用内部密钥对数据进行哈希。
3 K5 a: E3 z( w9 z6 }将哈希结果与内部密钥再次进行哈希。8 @& m3 k7 j: z) z5 G
最终生成的哈希值即为HMAC值。
( z; V/ H6 Z% e* _C语言实现HMAC算法1 ?( A5 @1 s5 a  I. {# y0 X- C6 F
下面是一个简单的C语言示例,演示如何使用HMAC-SHA256算法来计算HMAC值。' _8 w) Z5 w4 N5 r* U; |% R, l9 Q
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <openssl/hmac.h>
int main() {
    char key[] = "mysecretkey";
    char data[] = "Hello, HMAC!";
    unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE];
    unsigned int digest_length;
    HMAC_CTX ctx;
    HMAC_CTX_init(&ctx);
    HMAC_Init_ex(&ctx, key, strlen(key), EVP_sha256(), NULL);
    HMAC_Update(&ctx, (unsigned char*)data, strlen(data));
    HMAC_Final(&ctx, digest, &digest_length);
    printf("HMAC-SHA256: ");
    for (int i = 0; i < digest_length; i++) {
        printf("%02x", digest[i]);
    }
    printf("\n");
    HMAC_CTX_cleanup(&ctx);
    return 0;
}
这段代码使用OpenSSL库来实现HMAC-SHA256算法。2 T/ `# ^) R8 N5 [
C++语言实现HMAC算法" O6 m2 v  F; }$ C' q8 w! P5 X3 }
下面是一个C++语言示例,演示如何使用Crypto++库来计算HMAC值。
3 }9 p8 r5 y- s8 K8 e8 F6 J* r
#include <iostream>
#include <string>
#include <cryptopp/hmac.h>
#include <cryptopp/sha.h>
int main() {
    std::string key = "mysecretkey";
    std::string data = "Hello, HMAC!";
    CryptoPP::HMAC<CryptoPP::SHA256> hmac((const byte*)key.data(), key.size());
    byte digest[CryptoPP::SHA256::DIGESTSIZE];
    hmac.Update((const byte*)data.data(), data.size());
    hmac.Final(digest);

    std::cout << "HMAC-SHA256: ";
    for (int i = 0; i < CryptoPP::SHA256::DIGESTSIZE; i++) {
        printf("%02x", digest[i]);
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}
总之,HMAC算法是一种强大的加密技术,用于验证数据的完整性和源自身。无论是C语言还是C++语言,都可以使用适当的库来实现HMAC算法以加强数据安全。希望本文有助于你更好地理解和使用HMAC算法。3 \% z5 {* k2 X$ r

, {' S" U! ^+ ~3 q! I
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