Hash、MAC和HMAC

前段時間被MAC和HMAC搞的稀里糊塗，不知道什么時候用，也不知道他們有什么區別，在此記錄一哈。

先比較下他們的特征

• hash只能驗證數據完整性，無法保證數據防篡改，計算過程無密鑰參與。
• MAC既可以驗證數據完整性，也可以驗證數據是由原始發送方發出的，計算過程有密鑰參與，使用對稱加密算法構造(一般使用ecb模式，即不需要iv向量)，mac值為8字節（密鑰長度的一半）。
• HMAC是mac的一種，可以驗證數據完整性，也可以驗證數據是由原始發送方發出的，使用hash函數來構造，hmac輸出長度與hash長度一樣（32字節）。

算法流程

MAC（參考銀聯標准）

    * SM4 mac計算

     * 1.數據不為16的倍數，需要補0

     * 2.將數據16個字節進行異或，再將異或的結果與下一個16個字節異或，一直到最后

     * 3.將異或運算后的最后16個字節 轉換成32 個HEXDECIMAL：

     * 4.取前16 個字節用MAK加密

     * 5.將加密后的結果與后16 個字節異或

     * 6.用異或的結果TEMP BLOCK 再進行一次SM4密鑰算法運算

     * 7.取運算后結果前8個字節作為MAC值。

為什么取前8字節作為mac值？

mac計算的最后結果與密鑰長度一致（一般是16字節），猜，應該是sm4加密是可以解密得到原文，而hash的特征是不可逆，所以這里只取前8字節。

HMAC

iPad=一個字節(byte)的 0x36 重復 64 次;

oPad=一個字節(byte)的 0x5C 重復 64 次

操作步驟如下:

1. 在密鑰 K 后面填充 0，使其成為長度為 64byte 的字符串。
2. 用第一步得到的 64byte 的字符串與 iPad 作按位異或;
3. 將消息 Message 附加到第二步產生的 64byte 字符串后面;
4. 對第三步產生的數據流用散列函數 SM3 計算消息摘要;
5. 用第一步得到的 64byte 的字符串與 oPad 作按位異或;
6. 將第四步生成的消息摘要附加到第五步的 64byte 字符串之后;
7. 對第六步產生的數據流用散列函數 SM3 計算消息摘要，作為輸出

 

mac函數可以用hash函數來構造，就叫做hmac，也可以使用對稱加密函數來構造mac，如sm4（也叫sm4mac）。