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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8 j$ R2 W+ M* \0 H1 G" \
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。1 C; @, }( k$ x8 r3 `
HMAC算法特点
& r& s7 E8 q4 q) `2 O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。
, i1 V6 @4 \& V/ h8 M' a& }9 E+ ]数据完整性: 可以确保数据在传输过程中没有被篡改。% z3 [2 D# t5 }7 K  ^
源认证: 可以验证数据的发送方是否是合法的。
. J3 k3 _& y3 U! c7 oHMAC算法原理
3 z6 @5 C5 _9 g& [! ]5 n" }1 WHMAC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:1 V9 o+ R) n( ?) }: L; g: M, H9 ^
选择一个适当的哈希函数(如SHA-256)。" r8 o  O8 }- k6 Q" y  `2 e6 o
使用密钥对数据进行填充。+ {( ^, S- H9 w0 ^# ~8 U3 y
将密钥与内部的特定常数异或,生成内部密钥。  K0 ?7 W# h& k3 C
使用内部密钥对数据进行哈希。. o. M0 P! k4 R* T  |1 l0 j& O1 o
将哈希结果与内部密钥再次进行哈希。
0 ^4 {1 p5 j( D: |最终生成的哈希值即为HMAC值。
* w, G6 @7 `. \) tC语言实现HMAC算法
* g: x' n" i* d& P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。/ K' o8 T! n! R& 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。
' P6 X  w  B$ ?- g3 U( TC++语言实现HMAC算法
/ e$ p- V# p9 d5 u- m# q, ~下面是一个C++语言示例,演示如何使用Crypto++库来计算HMAC值。
6 v9 F! P& S( |- W* T
#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。
! ?! H, A  ]( b  B  e( g3 ~/ M; y1 N) m7 C* b. i  U9 q  ?
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