消息认证码算法简介

在密码学中，消息认证码（英语：Message authentication code，缩写为MAC），又译为消息鉴别码、文件消息认证码、讯息鉴别码、信息认证码，是经过特定算法后产生的一小段信息，检查某段消息的完整性，以及作身份验证。它可以用来检查在消息传递过程中，其内容是否被更改过，不管更改的原因是来自意外或是蓄意攻击。同时可以作为消息来源的身份验证，确认消息的来源。
消息认证码的算法中，通常会使用使用带密钥的散列函数，或者块密码的带认证工作模式（如CBC）。
信息鉴别码不能提供对信息的保密，若要同时实现保密认证，同时需要对信息进行加密。

消息认证码算法实现

在Java中支持的消息摘要算法有：HmacMD5、HmacSHA1、HmacSHA224、HmacSHA256、HmacSHA384、HmacSHA512等。

package com.jianggujin.codec;

import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import com.jianggujin.codec.util.JCodecException;

/** * 消息认证码（Message Authentication Code，MAC）算法 * * @author jianggujin * */
public class JMac {

   /** * Mac算法 * * @author jianggujin * */
   public static enum JMacAlgorithm {

      HmacMD5, HmacSHA1, HmacSHA224, HmacSHA256, HmacSHA384, HmacSHA512;
      public String getName() {
         return this.name();
      }
   }

   /** * 初始化密钥 * * @param algorithm * @return */
   public static byte[] initKey(String algorithm) {
      try {
         KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
         SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
         return secretKey.getEncoded();
      } catch (Exception e) {
         throw new JCodecException(e);
      }
   }

   /** * 加密 * * @param data * @param key * @param algorithm * @return */
   public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, String algorithm) {
      return getMac(key, algorithm).doFinal(data);
   }

   private static Mac getMac(byte[] key, String algorithm) {
      try {
         Mac mac = Mac.getInstance(algorithm);
         SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, algorithm);
         mac.init(secretKey);
         return mac;
      } catch (Exception e) {
         throw new JCodecException(e);
      }
   }

}

编写测试代码：

package com.jianggujin.codec.test;

import org.junit.Test;

import com.jianggujin.codec.JBase64;
import com.jianggujin.codec.JBase64.JEncoder;
import com.jianggujin.codec.JHex;
import com.jianggujin.codec.JMac;
import com.jianggujin.codec.JMac.JMacAlgorithm;

public class MacTest {
   String str = "jianggujin";

   @Test
   public void test() throws Exception {
      System.out.println("原串：" + str);
      JEncoder encoder = JBase64.getEncoder();
      for (JMacAlgorithm algorithm : JMacAlgorithm.values()) {
         System.out.println("-----------------------------------------");
         System.out.println("算法：" + algorithm.getName());
         byte[] key = JMac.initKey(algorithm.getName());
         System.out.println("密钥：" + encoder.encodeToString(key, "UTF-8"));
         byte[] result = JMac.encrypt(str.getBytes(), key, algorithm.getName());
         System.out.println("结果：" + JHex.encodeString(result));
      }
   }
}

运行结果如下：
原串：jianggujin
—————————————–
算法：HmacMD5
密钥：FBda1oUidOqnCurm2KeD2KtNVEYYWNiMK8cYLD4bOu1/1P6kTyvBG55u2EplXFWJWFUuBYGh2+s9b3ktET0LlQ==
结果：A90F63F7529F1049850E71B2C3A14C4F
—————————————–
算法：HmacSHA1
密钥：JGGC6NGpDtyLIZqWHZeKqX3HelbpMGpCnrPl/IVg3M8IDno1DU8HSrQYy6G97LzGa6NceP+UgFpfhp0scWeDpQ==
结果：FD5A124932650247BE0D56C6621B1306DEB21199
—————————————–
算法：HmacSHA224
密钥：QucKsrBlIYQ5FvQamhUVq2eP0yU6n1QKzvCOiQ==
结果：BCEA800B557F0E18729163A11171951AB0E854A72287262AD52DE1EA
—————————————–
算法：HmacSHA256
密钥：/cF5NhHeMXj6zlb23bzvhG0elUwTqP4GQ7+FTb17FpE=
结果：5263AC216CBBC1F9818863B9949AB4E0C57280BF0BE3F5714CA01B0D09B4CC24
—————————————–
算法：HmacSHA384
密钥：iSbWZV3bqbc0NlbtL3clu8AUjwO8CzqhTm5jq85H6bTx/1WDaDoulqAQhALRZgG1
结果：B02E27150CE84D5925F37030D93656AC76C2160C836FF9663582E36042FFF0F874DCA0607475F5665F60D82303BA0587
—————————————–
算法：HmacSHA512
密钥：cN5JZWAY+CftCJTE/tb2qGccEnSpZTa1qSXSLEIRo/yWP5p3kX8YRtxxV1g882JKIfp3zRWurmA0GI2w0MeRcA==
结果：901173D5E98A327CA552F831B3ABDDBE5985451AA36EC5A012B2CD3724D7336F3665070657BF86E7DDE407EA715716C4A2331900811A971719FC798AC45AB6E4