一、HMAC-SHA1算法簡(jiǎn)介
HMAC-SHA1(Hash-based Message Authentication Code)是一個(gè)基于散列函數(shù)的消息認(rèn)證碼算法。它使用SHA-1散列函數(shù),結(jié)合一個(gè)密鑰來計(jì)算消息認(rèn)證碼。
在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),發(fā)送方使用HMAC-SHA1算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名并加上密鑰,接收方再使用該密鑰驗(yàn)證簽名的正確性,以保證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。
二、HMAC-SHA1算法原理
HMAC-SHA1算法結(jié)合了散列函數(shù)的不可逆性和密鑰作為干擾項(xiàng)的特點(diǎn)來生成消息認(rèn)證碼。它可以防止數(shù)據(jù)被篡改和偽造。
HMAC-SHA1生成消息認(rèn)證碼的過程如下:
選擇一個(gè)密鑰K 如果K的長(zhǎng)度大于散列函數(shù)的塊長(zhǎng),則對(duì)K進(jìn)行散列得到一個(gè)長(zhǎng)度為塊長(zhǎng)的密鑰K' 如果K的長(zhǎng)度小于散列函數(shù)的塊長(zhǎng),則使用0填充至塊長(zhǎng) 使用(K' XOR opad)填充初始值IV,其中opad為outer pad,IV為初始向量 使用(K' XOR ipad)填充數(shù)據(jù)D的初始值 將IV和D進(jìn)行混合運(yùn)算,得到最終的消息認(rèn)證碼三、HMAC-SHA1算法代碼實(shí)現(xiàn)
import hashlib
import hmac
def hmac_sha1(key, data):
K = key.encode('utf-8')
D = data.encode('utf-8')
# Step 1
if len(K) > 64:
K = hashlib.sha1(K).digest()
if len(K) < 64:
K += bytes([0] * (64 - len(K)))
# Step 2
K1 = bytes([b1 ^ 0x5c for b1 in K])
K2 = bytes([b2 ^ 0x36 for b2 in K])
# Step 3, 4 & 5
IV = hmac.new(K1, D, hashlib.sha1).digest()
# Step 6
return hmac.new(K2, IV, hashlib.sha1).hexdigest()
四、HMAC-SHA1算法使用
使用HMAC-SHA1生成消息認(rèn)證碼的方式有多種,以下是其中一種簡(jiǎn)單的示例:
message = "Hello, world!"
key = "This is a secret key"
mac = hmac_sha1(key, message)
print("Message:", message)
print("Key:", key)
print("MAC:", mac)
輸出結(jié)果:
Message: Hello, world!
Key: This is a secret key
MAC: 727b5d6ccc047f83364d2ac4d1c4e9a7e6c7b7a0
五、HMAC-SHA1算法安全性
HMAC-SHA1算法的安全性得到了廣泛的認(rèn)可,在實(shí)際應(yīng)用中也被廣泛使用。但是,隨著計(jì)算技術(shù)和算法的發(fā)展,可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)HMAC-SHA1算法的攻擊。因此,在選取密鑰的時(shí)候要盡可能選擇足夠的長(zhǎng)度和復(fù)雜度。