1. HMAC-SHA1 是什么？
HMAC（Hash-based Message Authentication Code，基于哈希的消息认证码）是一种消息认证算法。它结合了哈希函数（如 SHA1）和密钥，用于验证消息的完整性和真实性。
HMAC-SHA1 就是以 SHA1 为哈希函数的 HMAC 算法。
2. HMAC 原理
HMAC 的核心思想是：
用一个密钥和哈希函数，对消息进行两次哈希，得到一个消息认证码。
具体公式如下：
HMAC(K, M) = H((K' ⊕ opad) || H((K' ⊕ ipad) || M))
K：密钥M：消息H：哈希函数（这里是 SHA1）K'：密钥 K，如果长度不足 block size（SHA1 的 block size 为 64 字节），则补零；如果超出则先哈希再补零opad：外部填充字节（0x5c 重复 64 次）ipad：内部填充字节（0x36 重复 64 次）⊕：按位异或||：拼接
步骤简述
- 对密钥 K 进行预处理，得到 K'（长度为 block size）
- K' 与 ipad 进行异或，拼接消息 M，做一次哈希
- K' 与 opad 进行异或，拼接上一步哈希结果，再做一次哈希
- 最终得到 HMAC 值
3. HMAC-SHA1 算法流程
详细步骤：
- 密钥处理
- 如果密钥长度 > 64 字节，先用 SHA1 哈希一次
- 如果密钥长度 < 64 字节，末尾补零到 64 字节
- 计算 K' ⊕ ipad
- ipad = 0x36 * 64
- 计算 K' ⊕ opad
- opad = 0x5c * 64
- 第一轮哈希
- 先将 (K' ⊕ ipad) 和消息 M 拼接
- 用 SHA1 哈希，得到结果 H1
- 第二轮哈希
- 将 (K' ⊕ opad) 和 H1 拼接
- 用 SHA1 哈希，得到最终 HMAC 值
4. Java HMAC-SHA1 实现
Java 标准库 javax.crypto.Mac 和 javax.crypto.spec.SecretKeySpec 就可以实现 HMAC-SHA1。
4.1 生成 HMAC-SHA1 签名
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
{
[] hmacSHA1([] key, [] message) Exception {
(key, );
Mac.getInstance();
mac.init(signingKey);
mac.doFinal(message);
}
String Exception {
[] hmac = hmacSHA1(key.getBytes(), message.getBytes());
Base64.getEncoder().encodeToString(hmac);
}
Exception {
hmacSHA1Base64(key, message);
MessageDigest.isEqual(expected.getBytes(), signatureBase64.getBytes());
}
Exception {
;
;
hmacSHA1Base64(key, message);
System.out.println( + signature);
verify(key, message, signature);
System.out.println( + valid);
}
}
