HMAC-MD5 算法的java实例

HMAC-MD5 算法的java实例

0 推荐 hmac 　　HMAC的原理和应用 　　hmac的原理 　　计算HMAC需要一个散列函数hash（可以是md5或者sha-1）和一个密钥key。用L表示hash函数输出字符串长（md5是16），用B表示数据块的长度（md5和sha-1的分割数据块长都是64）。密钥key的长度可以小于等于数据块长B，如果大于数据块长度，可以使用hash函数对key进行转换，结果就是一个L长的key。 　　然后创建两个B长的不同字符串： 　　innerpad = 长度为B的 0×36 　　outterpad = 长度为B的 0×5C 　　计算输入字符串str的HMAC： 　　hash(key ^ outterpad, hash(key ^ innerpad, str)) 　　hmac的应用 　　hmac主要应用在身份验证中，它的使用方法是这样的： 　　1. 客户端发出登录请求（假设是浏览器的GET请求） 　　2. 服务器返回一个随机值，并在会话中记录这个随机值 　　3. 客户端将该随机值作为密钥，用户密码进行hmac运算，然后提交给服务器 　　4. 服务器读取用户数据库中的用户密码和步骤2中发送的随机值做与客户端一样的hmac运算，然后与用户发送的结果比较，如果结果一致则验证用户合法 　　在这个过程中，可能遭到安全攻击的是服务器发送的随机值和用户发送的hmac结果，而对于截获了这两个值的黑客而言这两个值是没有意义的，绝无获取用户密码的可能性，随机值的引入使hmac只在当前会话中有效，大大增强了安全性和实用性。大多数的语言都实现了hmac算法，比如php的mhash、python的hmac.py、java的MessageDigest类，在web验证中使用hmac也是可行的，用js进行md5运算的速度也是比较快的。 --------------------- 实例： import java.security.MessageDigest; import java.security.NoSuchAlgorithmException; public class HMacMD5 { /** * 计算参数的md5信息 * @param str 待处理的字节数组 * @return md5摘要信息 * @throws NoSuchAlgorithmException */ private static byte[] md5(byte[] str) throws NoSuchAlgorithmException { MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5"); md.update(str); return md.digest(); } /** * 将待加密数据data，通过密钥key，使用hmac-md5算法进行加密，然后返回加密结果。 * 参照rfc2104 HMAC算法介绍实现。 * @author 尹星 * @param key 密钥 * @param data 待加密数据 * @return 加密结果 * @throws NoSuchAlgorithmException */ public static byte[] getHmacMd5Bytes(byte[] key,byte[] data) throws NoSuchAlgorithmException { /* HmacMd5 calculation formula: H(K XOR opad, H(K XOR ipad, text)) * HmacMd5 计算公式：H(K XOR opad, H(K XOR ipad, text)) * H代表hash算法，本类中使用MD5算法，K代表密钥，text代表要加密的数据 * ipad为0x36，opad为0x5C。 */ int length = 64; byte[] ipad = new byte[length]; byte[] opad = new byte[length]; for(int i = 0; i < 64; i++) { ipad[i] = 0x36; opad[i] = 0x5C; } byte[] actualKey = key; //Actual key. byte[] keyArr = new byte[length]; //Key bytes of 64 bytes length /*If key's length is longer than 64,then use hash to digest it and use the result as actual key. * 如果密钥长度，大于64字节，就使用哈希算法，计算其摘要，作为真正的密钥。 */ if(key.length>length) { actualKey = md5(key); } for(int i = 0; i < actualKey.length; i++) { keyArr[i] = actualKey[i]; } /*append zeros to K * 如果密钥长度不足64字节，就使用0x00补齐到64字节。 */ if(actualKey.length < length) { for(int i = actualKey.length; i < keyArr.length; i++) keyArr[i] = 0x00; } /*calc K XOR ipad * 使用密钥和ipad进行异或运算。 */ byte[] kIpadXorResult = new byte[length]; for(int i = 0; i < length; i++) { kIpadXorResult[i] = (byte) (keyArr[i] ^ ipad[i]); } /*append "text" to the end of "K XOR ipad" * 将待加密数据追加到K XOR ipad计算结果后面。 */ byte[] firstAppendResult = new byte[kIpadXorResult.length+data.length]; for(int i=0;i{ firstAppendResult[i] = kIpadXorResult[i]; } for(int i=0;i{ firstAppendResult[i+keyArr.length] = data[i]; } /*calc H(K XOR ipad, text) * 使用哈希算法计算上面结果的摘要。 */ byte[] firstHashResult = md5(firstAppendResult); /*calc K XOR opad * 使用密钥和opad进行异或运算。 */ byte[] kOpadXorResult = new byte[length]; for(int i = 0; i < length; i++) { kOpadXorResult[i] = (byte) (keyArr[i] ^ opad[i]); } /*append "H(K XOR ipad, text)" to the end of "K XOR opad" * 将H(K XOR ipad, text)结果追加到K XOR opad结果后面 */ byte[] secondAppendResult = new byte[kOpadXorResult.length+firstHashResult.length]; for(int i=0;i{ secondAppendResult[i] = kOpadXorResult[i]; } for(int i=0;i{ secondAppendResult[i+keyArr.length] = firstHashResult[i]; } /*H(K XOR opad, H(K XOR ipad, text)) * 对上面的数据进行哈希运算。 */ byte[] hmacMd5Bytes = md5(secondAppendResult); return hmacMd5Bytes; } }   ----------------------- 6.2. 盐值加密 实际上，上面的实例在现实使用中还存在着一个不小的问题。虽然md5算法是不可逆的，但是因为它对同一个字符串计算的结果是唯一的，所以一些人可能会使用“字典攻击”的方式来攻破md5加密的系统[5]。这虽然属于暴力解密，却十分有效，因为大多数系统的用户密码都不回很长。 实际上，大多数系统都是用admin作为默认的管理员登陆密码，所以，当我们在数据库中看到“21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3”时，就可以意识到admin用户使用的密码了。因此，md5在处理这种常用字符串时，并不怎么奏效。 为了解决这个问题，我们可以使用盐值加密“salt-source”。 修改配置文件： 在password-encoder下添加了salt-source，并且指定使用username作为盐值。 盐值的原理非常简单，就是先把密码和盐值指定的内容合并在一起，再使用md5对合并后的内容进行演算，这样一来，就算密码是一个很常见的字符串，再加上用户名，最后算出来的md5值就没那么容易猜出来了。因为攻击者不知道盐值的值，也很难反算出密码原文。 我们这里将每个用户的username作为盐值，最后数据库中的密码部分就变成了这样： INSERT INTO USERS VALUES('admin','ceb4f32325eda6142bd65215f4c0f371',TRUE) INSERT INTO USERS VALUES('user','47a733d60998c719cf3526ae7d106d13',TRUE) apache DigestUtils HMAC MD5