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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
1 F+ D# ~3 l" [0 ?' h# [" _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。
+ G' T+ M& b% Q8 |! ?HMAC算法特点% Z) s: U. n6 J  ]) H; C& a
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。
4 e0 R1 s2 y8 N) Z  {数据完整性: 可以确保数据在传输过程中没有被篡改。5 y; t9 @! q- A. z: e6 C( T* o
源认证: 可以验证数据的发送方是否是合法的。4 ]6 I/ [  T/ d& l# K! X  l
HMAC算法原理
! j" a! [" F: N  {8 p+ LHMAC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:
, D9 m/ K% p9 F; B' Q选择一个适当的哈希函数(如SHA-256)。
0 A/ ^9 A. t3 i8 h# [使用密钥对数据进行填充。
0 e' a4 p5 v$ `! `- N" L& `将密钥与内部的特定常数异或,生成内部密钥。8 l: K" T  |& O# Y1 ?
使用内部密钥对数据进行哈希。
! ^7 s2 n- \6 M/ ~# x将哈希结果与内部密钥再次进行哈希。
: {4 \6 c/ ^2 N  b" G最终生成的哈希值即为HMAC值。
! T& I6 c8 R' p* QC语言实现HMAC算法5 a6 Z& ^& k7 ^% b
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。% j' ^  N% ^  x  T, Q6 P0 D) F
#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。7 n  H& g! M5 ?6 R: P2 l! L$ G( {
C++语言实现HMAC算法0 V2 h: J, a' M% U) `3 U
下面是一个C++语言示例,演示如何使用Crypto++库来计算HMAC值。
! `) g8 {, c$ S
#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。0 x5 w; [8 r. X  _
; X# E5 F$ {& \- a1 @
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