消息摘要算法-MAC算法系列

一、简述

mac（Message Authentication Code，消息认证码算法）是含有密钥散列函数算法，兼容了MD和SHA算法的特性，并在此基础上加上了密钥。因此MAC算法也经常被称作HMAC算法。关于hmac算法的详情可以参看RFC 2104(http://www.ietf.org/rfc/rfc2104.txt)，这里包含了HmacMD5算法的C语言实现。

这里需要说明的是经过mac算法得到的摘要值也可以使用十六进制编码表示，其摘要值得长度与实现算法的摘要值长度相同。例如 HmacSHA算法得到的摘要长度就是SHA1算法得到的摘要长度，都是160位二进制数，换算成十六进制的编码为40位。

二、模型分析

甲乙双方进行数据交换可以采取如下流程完成

1、甲方向乙方公布摘要算法（就是指定要使用的摘要算法名）

2、甲乙双方按照约定构造密钥，双方拥有相同的密钥（一般是一方构造密钥后通知另外一方，此过程不需要通过程序实现，就是双方约定个字符串，但是这个字符串可不是随便设定的，也是通过相关算法获取的）

3、甲方使用密钥对消息做摘要处理，然后将消息和生成的摘要消息一同发送给乙方

4、乙方收到消息后，使用甲方已经公布的摘要算法+约定好的密钥对收到的消息进行摘要处理。然后比对自己的摘要消息和甲方发过来的摘要消息。甄别消息是否是甲方发送过来的

三、MAC系列算法支持表

算法	摘要长度	备注
HmacMD5	128	JAVA6实现
HmacSHA1	160	JAVA6实现
HmacSHA256	256	JAVA6实现
HmacSHA384	384	JAVA6实现
HmacSHA512	512	JAVA6实现
HmacMD2	128	BouncyCastle实现
HmacMD4	128	BouncyCastle实现
HmacSHA224	224	BouncyCastle实现

四、sun以及bouncycastle的hmac算法实现

package com.ca.test;

import <a href="http://lib.csdn.net/base/java" class='replace_word' title="Java 知识库" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>Java</a>.security.Security;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.Mac;

import javax.crypto.SecretKey;

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;

/**

 * MAC消息摘要组件

 * @author kongqz

 * */

public class MACCoder {

///////////////////////////HmacMD5///////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacMD5的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 *

	 * */

	public static byte[] initHmacMD5Key() throws Exception{

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacMD5");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacMD5消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacMD5(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacMD5");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

///////////////////////////////HmacSHA1//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacSHA1的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 *

	 * */

	public static byte[] initHmacSHAKey() throws Exception{

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacSHA1");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacSHA1消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacSHA(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacSHA1");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

///////////////////////////////HmacSHA256//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacSHA256的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 *

	 * */

	public static byte[] initHmacSHA256Key() throws Exception{

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacSHA256");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacSHA256消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacSHA256(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacSHA256");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

///////////////////////////////HmacSHA384//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacSHA384的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 *

	 * */

	public static byte[] initHmacSHA384Key() throws Exception{

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacSHA384");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacSHA384消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacSHA384(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacSHA384");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

///////////////////////////////HmacSHA512//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacSHA512的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 *

	 * */

	public static byte[] initHmacSHA512Key() throws Exception{

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacSHA512");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacSHA512消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacSHA512(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacSHA512");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

///////////////////////////////HmacMD2-BouncyCastle才支持的实现//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacMD2的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 * */

	public static byte[] initHmacMD2Key() throws Exception{

		//加入BouncyCastleProvider的支持

		Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacMD2");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacMD2消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacMD2(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//加入BouncyCastleProvider的支持

		Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacMD2");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

	/**

	 * HmacMD2Hex消息摘要

	 * @param data 待做消息摘要处理的数据

	 * @param String 密钥

	 * @return byte[] 消息摘要

	 * */

	public static String encodeHmacMD2Hex(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//执行消息摘要处理

		byte[] b=encodeHmacMD2(data,key);

		//做十六进制转换

		return new String(Hex.encode(b));

	}

///////////////////////////////HmacMD4-BouncyCastle才支持的实现//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacMD2的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 * */

	public static byte[] initHmacMD4Key() throws Exception{

		//加入BouncyCastleProvider的支持

		Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacMD4");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacMD4消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacMD4(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//加入BouncyCastleProvider的支持

		Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacMD4");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

	/**

	 * HmacMD4Hex消息摘要

	 * @param data 待做消息摘要处理的数据

	 * @param String 密钥

	 * @return byte[] 消息摘要

	 * */

	public static String encodeHmacMD4Hex(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//执行消息摘要处理

		byte[] b=encodeHmacMD4(data,key);

		//做十六进制转换

		return new String(Hex.encode(b));

	}

///////////////////////////////HmacSHA224-BouncyCastle才支持的实现//////////////////////////////////

	/**

	 * 初始化HmacSHA224的密钥

	 * @return byte[] 密钥

	 * */

	public static byte[] initHmacSHA224Key() throws Exception{

		//加入BouncyCastleProvider的支持

		Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

		//初始化KeyGenerator

		KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance("HmacSHA224");

		//产生密钥

		SecretKey secretKey=keyGenerator.generateKey();

		//获取密钥

		return secretKey.getEncoded();

	}

	/**

	 * HmacSHA224消息摘要

	 * @param data 待做摘要处理的数据

	 * @param key 密钥

	 * @return  byte[] 消息摘要

	 * */

	public static byte[] encodeHmacSHA224(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//加入BouncyCastleProvider的支持

		Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

		//还原密钥，因为密钥是以byte形式为消息传递算法所拥有

		SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,"HmacSHA224");

		//实例化Mac

		Mac mac=Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

		//初始化Mac

		mac.init(secretKey);

		//执行消息摘要处理

		return mac.doFinal(data);

	}

	/**

	 * HmacSHA224Hex消息摘要

	 * @param data 待做消息摘要处理的数据

	 * @param String 密钥

	 * @return byte[] 消息摘要

	 * */

	public static String encodeHmacSHA224Hex(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

		//执行消息摘要处理

		byte[] b=encodeHmacSHA224(data,key);

		//做十六进制转换

		return new String(Hex.encode(b));

	}

	/**

	 * 进行相关的摘要算法的处理展示

	 * @throws Exception

	 * **/

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		String str="HmacMD5消息摘要";

		//初始化密钥

		byte[] key1=MACCoder.initHmacMD5Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data1=MACCoder.encodeHmacMD5(str.getBytes(), key1);

		System.out.println("原文："+str);

		System.out.println();

		System.out.println("HmacMD5的密钥:"+key1.toString());

		System.out.println("HmacMD5算法摘要："+data1.toString());

		System.out.println();

		//初始化密钥

		byte[] key2=MACCoder.initHmacSHA256Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data2=MACCoder.encodeHmacSHA256(str.getBytes(), key2);

		System.out.println("HmacSHA256的密钥:"+key2.toString());

		System.out.println("HmacSHA256算法摘要："+data2.toString());

		System.out.println();

		//初始化密钥

		byte[] key3=MACCoder.initHmacSHAKey();

		//获取摘要信息

		byte[] data3=MACCoder.encodeHmacSHA(str.getBytes(), key3);

		System.out.println("HmacSHA1的密钥:"+key3.toString());

		System.out.println("HmacSHA1算法摘要："+data3.toString());

		System.out.println();

		//初始化密钥

		byte[] key4=MACCoder.initHmacSHA384Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data4=MACCoder.encodeHmacSHA384(str.getBytes(), key4);

		System.out.println("HmacSHA384的密钥:"+key4.toString());

		System.out.println("HmacSHA384算法摘要："+data4.toString());

		System.out.println();

		//初始化密钥

		byte[] key5=MACCoder.initHmacSHA512Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data5=MACCoder.encodeHmacSHA512(str.getBytes(), key5);

		System.out.println("HmacSHA512的密钥:"+key5.toString());

		System.out.println("HmacSHA512算法摘要："+data5.toString());

		System.out.println();

		System.out.println("================以下的算法支持是bouncycastle支持的算法，sun java6不支持=======================");

		//初始化密钥

		byte[] key6=MACCoder.initHmacMD2Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data6=MACCoder.encodeHmacMD2(str.getBytes(), key6);

		String datahex6=MACCoder.encodeHmacMD2Hex(str.getBytes(), key6);

		System.out.println("Bouncycastle HmacMD2的密钥:"+key6.toString());

		System.out.println("Bouncycastle HmacMD2算法摘要："+data6.toString());

		System.out.println("Bouncycastle HmacMD2Hex算法摘要："+datahex6.toString());

		System.out.println();

		//初始化密钥

		byte[] key7=MACCoder.initHmacMD4Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data7=MACCoder.encodeHmacMD4(str.getBytes(), key7);

		String datahex7=MACCoder.encodeHmacMD4Hex(str.getBytes(), key7);

		System.out.println("Bouncycastle HmacMD4的密钥:"+key7.toString());

		System.out.println("Bouncycastle HmacMD4算法摘要："+data7.toString());

		System.out.println("Bouncycastle HmacMD4Hex算法摘要："+datahex7.toString());

		System.out.println();

		//初始化密钥

		byte[] key8=MACCoder.initHmacSHA224Key();

		//获取摘要信息

		byte[] data8=MACCoder.encodeHmacSHA224(str.getBytes(), key8);

		String datahex8=MACCoder.encodeHmacSHA224Hex(str.getBytes(), key8);

		System.out.println("Bouncycastle HmacSHA224的密钥:"+key8.toString());

		System.out.println("Bouncycastle HmacSHA224算法摘要："+data8.toString());

		System.out.println("Bouncycastle HmacSHA224算法摘要："+datahex8.toString());

		System.out.println();

	}

}

控制台输出结果如下：

原文：HmacMD5消息摘要

HmacMD5的密钥:[B@136228

HmacMD5算法摘要：[B@913750

HmacSHA256的密钥:[B@bfbdb0

HmacSHA256算法摘要：[B@3e86d0

HmacSHA1的密钥:[B@253498

HmacSHA1算法摘要：[B@9fef6f

HmacSHA384的密钥:[B@f38798

HmacSHA384算法摘要：[B@4b222f

HmacSHA512的密钥:[B@b0f13d

HmacSHA512算法摘要：[B@ae000d

================以下的算法支持是bouncycastle支持的算法，sun java6不支持=======================

Bouncycastle HmacMD2的密钥:[B@4741d6

Bouncycastle HmacMD2算法摘要：[B@337d0f

Bouncycastle HmacMD2Hex算法摘要：0fbabb3bb1a2be81fbc823013f6920fe

Bouncycastle HmacMD4的密钥:[B@1e0bc08

Bouncycastle HmacMD4算法摘要：[B@158b649

Bouncycastle HmacMD4Hex算法摘要：a3fa5935ca554f83c8987efd2bcfe605

Bouncycastle HmacSHA224的密钥:[B@8a0d5d

Bouncycastle HmacSHA224算法摘要：[B@173831b

Bouncycastle HmacSHA224算法摘要：542d47250e5ff9f8bb3a7607799b1685a8accd65580410ea1d4dd578

五、总结

1、sun支持了5中算法，但是不支持转成16进制，但是可以用commons codec或者bouncycastle的16进制转换协助进行转换

2、bouncycastle支持补充了三种算法，并支持16进制转换

消息摘要算法-MAC算法系列的更多相关文章

消息摘要算法-HMAC算法
一.简述 mac(Message Authentication Code.消息认证码算法)是含有密钥散列函数算法.兼容了MD和SHA算法的特性,并在此基础上加上了密钥.因此MAC算法也常常被称作HMA ...
第五章消息摘要算法--MAC
注意:本节内容主要参考自<Java加密与解密的艺术(第2版)>第6章“验证数据完整性--消息摘要算法” 5.1.mac(又称为Hmac) 原理:在md与sha系列算法的基础上加入了密钥,是 ...
Apache Commons Codec 与消息摘要算法(hash算法)
首先我们要明白 Codec 是什么含义.它是 Coder + decoder = Codec,也就是编码器解码器.即是编码器,也是解码器. 官网地址:http://commons.apache.org ...
MD、SHA、MAC消息摘要算法实现与应用
1.消息摘要概述消息摘要(Message Digest)又称为数字摘要(Digital Digest).它是一个唯一对应一个消息或文本的固定长度的值,它由一个单向Hash加密函数对消息进行作用而产生 ...
password学4——Java 加密解密之消息摘要算法（MD5 SHA MAC）
Java 加密解密之消息摘要算法(MD5 SHA MAC) 消息摘要消息摘要(Message Digest)又称为数字摘要(Digital Digest). 它是一个唯一相应一个消息或文本的固定长度 ...
信息加密之消息摘要算法的MAC
MAC是消息摘要算法的第三种实现方式,另外两种方式分别为:MD2\4\5.SHA. MAC的jdk实现:1.默认密钥方式 private static void MAC_JDK(){ try { Ke ...
MAC (Message Authentication Code，消息认证码算法）
需要将密钥发送到对方,对方用该密钥进行摘要处理,进行摘要验证. //初始化KeyGenerator KeyGenerator keyGenerator= KeyGenerator.getInstanc ...
MAC算法
MAC算法 (Message Authentication Codes) 带秘密密钥的Hash函数:消息的散列值由只有通信双方知道的秘密密钥K来控制.此时Hash值称作MAC. 原理:在md与sha系 ...
JAVA加解密 -- 消息摘要算法
消息摘要算法是一种单向加密算法主要用于验证数据完整性,也是数字签名的核心算法消息鉴别:指在接收方将原始信息进行摘要,然后与接收到的摘要信息进行对比 a.MD家族 – MD5(128位摘要信息) M ...

随机推荐

Android 简易崩溃日志保存
仅仅做了简单的保存到了本地而已: 根据需要可以继续增加功能: 下一次启动上传到服务器: 增加应用版本,机型系统版本信息等: public class CrashSaver { public stati ...
移动销售端app的需求分析
随着网络时代的发展,人们对于网络的依赖越来越大,网上购物便成了一个很大的消费者市场.. 如何分析一个综合的移动销售端app的需求我认为首先要确定用户,从用户的角度一个一个功能过,评估每一个功能的需求, ...
jQuery的选择器中的通配符总结
1.选择器 (1)通配符: $("input[id^='code']");//id属性以code开始的所有input标签 $("input[id$='code']&quo ...
Hello Point——WebGL
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/stri ...
linux命令行将已有项目提交到github
之前用git是在windows下用git的图形化界面进行操作的,这次有一个写了几天的小项目想提交到git上,linux命令行下面没有图形化的界面,所以全部需要git命令来操作. 实践之后,主要是下面几 ...
贝叶斯网引论 by 张连文
贝叶斯网(Bayesian networks)是一种描述随机变量之间关系的语言,构造贝叶斯网是为了概率推理,理论上概率推理基于联合概率分布就行了,但是联合概率分布(基于表)的复杂度会呈指数增长,贝叶斯 ...
蓝牙-HCI错误码列表
错误码定义: /* Success code */ #define HCI_SUCCESS 0x00 /* Possible error codes */ #define HCI_UNKNOWN_HC ...
HTML label标签的for属性--input标签的accesskey属性
本次示例是在firefox演示(如果其他浏览器对accesskey操作不成功的,请参考文章最后各浏览器下的快捷键)label的for属性是和input的id绑定,当我们点击input前面的文本标识会自 ...
Android---闪频页和倒计时
android闪频的实现非常简单,使用Handler对象的postDelayed()方法就可以实现.在这个方法里传递一个Runnable对象和一个延迟的时间.该方法实现了一个延迟执行的效果,延迟的时间 ...
jsp基础知识

消息摘要算法-MAC算法系列

消息摘要算法-MAC算法系列的更多相关文章

随机推荐

热门专题