雜湊訊息鑑別碼 (HMAC)


什麼是HMAC?

HMAC(金鑰雜湊訊息認證碼的縮寫)是一種密碼雜湊函式,它使用金鑰作為輸入到雜湊函式中,以及要雜湊的訊息。生成的雜湊值對於訊息和金鑰是唯一的,可用於驗證訊息的完整性和真實性。

HMAC被廣泛用作一種安全的方式來驗證各種通訊協議中的訊息,包括HTTP、SSL、SSH等等。它也常用於生成安全的雜湊值以儲存密碼,生成用於會話管理的唯一令牌以及其他安全關鍵型應用程式。

要計算HMAC,訊息和金鑰將作為輸入提供給密碼雜湊函式,以及一些附加資訊,例如所需的雜湊輸出長度和要使用的特定雜湊演算法。然後,雜湊函式根據訊息、金鑰和附加資訊生成唯一的雜湊值。

HMAC被認為是一種安全可靠的訊息驗證方式,因為它能夠抵抗字典攻擊等攻擊,並且在不知道金鑰的情況下難以偽造。使用強壯且唯一的金鑰才能從HMAC獲得最大的安全益處。

HMAC是如何工作的?

HMAC(金鑰雜湊訊息認證碼的縮寫)是一種密碼雜湊函式,它使用金鑰作為輸入到雜湊函式中,以及要雜湊的訊息。生成的雜湊值對於訊息和金鑰是唯一的,可用於驗證訊息的完整性和真實性。

以下是HMAC工作原理的簡要概述:

  • 訊息和金鑰作為輸入提供給HMAC函式。

  • HMAC函式將密碼雜湊函式應用於訊息和金鑰,生成唯一的雜湊值。

  • HMAC函式輸出雜湊值,該值可用於驗證訊息。

為了驗證訊息的真實性,接收方可以使用相同的HMAC函式和相同的金鑰為接收到的訊息生成新的雜湊值。如果新的雜湊值與原始雜湊值匹配,則訊息被驗證,並被認為未更改且未被修改。如果雜湊值不匹配,則訊息已被篡改或不真實。

HMAC被廣泛用作一種安全的方式來驗證各種通訊協議中的訊息,包括HTTP、SSL、SSH等等。它也常用於生成安全的雜湊值以儲存密碼,生成用於會話管理的唯一令牌以及其他安全關鍵型應用程式。

如何實現HMAC?

要實現HMAC,您需要使用支援密碼雜湊函式並允許您指定金鑰的程式語言。以下是您需要遵循的步驟的總體概述:

  • 選擇用於HMAC的密碼雜湊函式。常見的選項包括SHA-1、SHA-256和SHA-512。

  • 選擇用於HMAC的金鑰。金鑰應為隨機的、唯一的且對未經授權訪問訊息的任何人保密的值。

  • 將訊息和金鑰作為輸入提供給HMAC函式,以及所需的雜湊輸出長度和要使用的特定雜湊演算法。

  • HMAC函式將根據訊息、金鑰和附加資訊生成唯一的雜湊值。

  • 然後,HMAC函式可以輸出雜湊值並用於驗證訊息。

示例

以下是如何使用hmac模組在Python中實現HMAC的示例:

import hmac
import hashlib

# Choose a message and a secret key
message = b"This is a message to be authenticated"
secret_key = b"this is a secret key"

# Choose a hash function and the desired length of the hash output
hash_function = hashlib.sha256
hash_length = 32

# Calculate the HMAC
hmac_value = hmac.new(secret_key, message, hash_function).hexdigest()

# Output the HMAC
print(hmac_value)

輸出

此示例將輸出一個十六進位制字串,表示使用SHA-256雜湊函式的訊息和金鑰的HMAC值。

ba5e5aa5bdc27d02973da9f5a8630d56da634b8bb5483c0ea126890ea9477c8b

請記住,使用強壯且唯一的金鑰才能從HMAC獲得最大的安全益處。選擇適合您的應用程式且具有足夠安全級別的密碼雜湊函式也很重要。

何時應使用HMAC?

HMAC(金鑰雜湊訊息認證碼的縮寫)是一種密碼雜湊函式,它使用金鑰作為輸入到雜湊函式中,以及要雜湊的訊息。生成的雜湊值對於訊息和金鑰是唯一的,可用於驗證訊息的完整性和真實性。

HMAC通常用於需要確保訊息的真實性和完整性的情況下,例如在不安全的網路上傳輸敏感資料或在資料庫中儲存密碼雜湊時。您可能使用HMAC的一些具體示例包括:

  • 驗證HTTP請求 - HMAC可用於驗證客戶端和伺服器之間傳送的HTTP請求。這有助於防止中間人攻擊和其他型別的篡改。

  • 生成安全令牌 - HMAC可用於生成用於會話管理或其他用途的唯一令牌。可以使用相同的金鑰驗證令牌,以確保它們未被篡改或偽造。

  • 儲存密碼雜湊 - HMAC可用於生成安全的雜湊值以在資料庫中儲存密碼。當用戶嘗試登入時,可以使用相同的金鑰驗證雜湊值,以確保他們輸入的密碼正確。

  • 驗證資料傳輸 - HMAC可用於驗證SSL和SSH等協議中的資料傳輸,以確保資料在傳輸過程中未被篡改。

HMAC是一種廣泛使用且值得信賴的訊息驗證技術,對於確保資料的安全性和完整性來說可能是一種有價值的工具。使用強壯且唯一的金鑰才能從HMAC獲得最大的安全益處。

更新於:2023年1月10日

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