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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
$ q  @" e: c. ^' n# v. G4 N% l9 S& ]( |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。4 f& e: @2 x3 ]* C. |  G
HMAC算法特点9 j# y( T4 ~- r; i: 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。
$ m/ A* J' [  o/ P1 ~" F数据完整性: 可以确保数据在传输过程中没有被篡改。0 w( S7 {( p  e- f0 n& V1 I; X
源认证: 可以验证数据的发送方是否是合法的。5 V* h9 q, v* v: x1 O
HMAC算法原理5 X6 b) H4 k: @' u) O3 T# W
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:
6 e. S" _9 J  ]/ x5 r$ W* j选择一个适当的哈希函数(如SHA-256)。
; o; {7 w3 l7 l使用密钥对数据进行填充。
! m  B& Z0 O) S8 u7 h- J将密钥与内部的特定常数异或,生成内部密钥。
2 H) S3 _- b' T" J; I使用内部密钥对数据进行哈希。
3 v1 Z4 C* }, t( I5 _' f0 L: m将哈希结果与内部密钥再次进行哈希。' [) O4 I/ T0 d: }. ]! L% ^
最终生成的哈希值即为HMAC值。* k) d. r# ?% y
C语言实现HMAC算法7 c- @/ B; b; @# G: }4 X
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。9 p, z, y8 R" 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。- C5 S- y4 ~4 l1 c- c& r5 J1 h2 D* z
C++语言实现HMAC算法
' v  Y5 U" o, Z6 R& J5 l+ k. H1 I& `  }下面是一个C++语言示例,演示如何使用Crypto++库来计算HMAC值。
1 O, G) o6 H# b+ y% E' y
#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。
5 p' R! k/ j* y  ?
$ d! m# t3 I" Q- z$ u* ^" D" `
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