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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
! E  T9 c0 `3 M, a3 yHMAC,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。! }5 P0 _9 E/ W0 P; W) K
HMAC算法特点9 y% a. @3 S" b5 m5 u
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。# ^& ]+ |  j- [- K7 [
数据完整性: 可以确保数据在传输过程中没有被篡改。3 O; l. Z1 ~# ]; ?
源认证: 可以验证数据的发送方是否是合法的。. \2 J& q  p& a1 s8 o- l- L& u
HMAC算法原理  Q  z$ }9 J0 x/ @, p/ {! |
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:, c3 R' w  ?6 `
选择一个适当的哈希函数(如SHA-256)。
# N2 V4 g0 y0 C) r) D0 o使用密钥对数据进行填充。
9 {9 h* t' i1 f将密钥与内部的特定常数异或,生成内部密钥。
1 Y) b1 S3 t/ S' V& G. _使用内部密钥对数据进行哈希。
* X+ i& v) m3 e将哈希结果与内部密钥再次进行哈希。
3 H6 A: k6 U: a2 @$ Z最终生成的哈希值即为HMAC值。
( b/ Q6 A6 z0 l' SC语言实现HMAC算法
1 H4 b  }& r+ p+ Z3 L! Q7 S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。
2 k1 B, t% V3 _$ T; K
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. #include <openssl/hmac.h>
  4. int main() {
  5.     char key[] = "mysecretkey";
  6.     char data[] = "Hello, HMAC!";
  7.     unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE];
  8.     unsigned int digest_length;
  9.     HMAC_CTX ctx;
  10.     HMAC_CTX_init(&ctx);
  11.     HMAC_Init_ex(&ctx, key, strlen(key), EVP_sha256(), NULL);
  12.     HMAC_Update(&ctx, (unsigned char*)data, strlen(data));
  13.     HMAC_Final(&ctx, digest, &digest_length);
  14.     printf("HMAC-SHA256: ");
  15.     for (int i = 0; i < digest_length; i++) {
  16.         printf("%02x", digest[i]);
  17.     }
  18.     printf("\n");
  19.     HMAC_CTX_cleanup(&ctx);
  20.     return 0;
  21. }
这段代码使用OpenSSL库来实现HMAC-SHA256算法。
: _. ^, w5 g6 o9 J% \C++语言实现HMAC算法) P' F5 b$ j# _' k4 B9 u8 ?3 e( |
下面是一个C++语言示例,演示如何使用Crypto++库来计算HMAC值。
3 ^" E( C2 P( D! C/ K& x2 C
  1. #include <iostream>
  2. #include <string>
  3. #include <cryptopp/hmac.h>
  4. #include <cryptopp/sha.h>
  5. int main() {
  6.     std::string key = "mysecretkey";
  7.     std::string data = "Hello, HMAC!";
  8.     CryptoPP::HMAC<CryptoPP::SHA256> hmac((const byte*)key.data(), key.size());
  9.     byte digest[CryptoPP::SHA256::DIGESTSIZE];
  10.     hmac.Update((const byte*)data.data(), data.size());
  11.     hmac.Final(digest);
  12.     std::cout << "HMAC-SHA256: ";
  13.     for (int i = 0; i < CryptoPP::SHA256::DIGESTSIZE; i++) {
  14.         printf("%02x", digest[i]);
  15.     }
  16.     std::cout << std::endl;
  17.     return 0;
  18. }
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。
) J4 A3 Q; F$ P) ^: c* h2 u' w& G* ]/ H) O9 @9 L
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