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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( w- q1 g3 ?. B& J
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。
: C' E- n' Z9 ^HMAC算法特点
) @. S& O  F( w# d2 U* h7 x) f# D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。
- f, F% n. S4 R! W6 {& n5 y, @4 p% J数据完整性: 可以确保数据在传输过程中没有被篡改。* N1 f$ n/ k; @3 x+ ^1 n* @
源认证: 可以验证数据的发送方是否是合法的。
5 U" L9 u5 M8 @& k+ rHMAC算法原理
& L  y8 Z/ y, O% Z; z1 O+ x, q7 w7 UHMAC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:
. H$ ?( o1 r3 g. Z2 B( D  s选择一个适当的哈希函数(如SHA-256)。
) s( v) w4 H& U. Z9 v2 t1 @使用密钥对数据进行填充。) a/ ~0 k. Q. _8 J8 v, H. v
将密钥与内部的特定常数异或,生成内部密钥。" K' A: S1 O- X; }% N
使用内部密钥对数据进行哈希。( U; [! Q. b  a% n
将哈希结果与内部密钥再次进行哈希。
( ^+ X0 q$ P- e) N$ s4 V6 S最终生成的哈希值即为HMAC值。
, R- `# ^+ J" z0 u3 XC语言实现HMAC算法! I" g  P5 P6 W* y2 T( [
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。
1 F# w& H- H/ @( C. H
#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。
0 N/ c. |' r9 f  {1 EC++语言实现HMAC算法
( n! w1 ~' O5 K. A: R下面是一个C++语言示例,演示如何使用Crypto++库来计算HMAC值。
7 R' u; ?2 l1 x/ Q+ a( i
#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。% p/ A8 h- J/ p: l* J( L8 Z

5 E" m& E# P3 b
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