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Java 密码学 - 创建 MAC

MAC（Message Aauthentication Code）算法是一种提供消息身份验证的对称密钥加密技术。 为了建立MAC过程，发送方和接收方共享一个对称密钥K。

本质上，MAC 是在底层消息上生成的加密校验和，与消息一起发送以确保消息身份验证。

使用MAC进行身份验证的过程如下图所示 −

创建 MAC

在 Java 中，javax.crypto 包的 Mac 类提供了消息验证代码的功能。 按照下面给出的步骤使用此类创建消息身份验证代码。

第 1 步:创建 KeyGenerator 对象

KeyGenerator 类提供 getInstance() 方法，该方法接受表示所需密钥生成算法的 String 变量，并返回生成密钥的 KeyGenerator 对象。

使用 getInstance() 方法创建 KeyGenerator 对象，如下所示。

//Creating a KeyGenerator object
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");

第 2 步:创建 SecureRandom 对象

java.Security包的SecureRandom类提供了一个强大的随机数生成器，用于在Java中生成随机数。 实例化该类，如下所示。

//Creating a SecureRandom object
SecureRandom secRandom = new SecureRandom();

第 3 步:初始化 KeyGenerator

KeyGenerator 类提供了一个名为 init() 的方法，该方法接受 SecureRandom 对象并初始化当前的 KeyGenerator.

使用此方法初始化上一步中创建的 KeyGenerator 对象。

//Initializing the KeyGenerator
keyGen.init(secRandom);

第 4 步:生成密钥

使用KeyGenerator类的generateKey()方法生成密钥，如下所示。

//Creating/Generating a key
Key key = keyGen.generateKey();

第 5 步:初始化 Mac 对象

Mac 类的 init() 方法接受 Key 对象并使用给定的键初始化当前 Mac 对象。

//Initializing the Mac object
mac.init(key);

第 6 步:完成 mac 操作

Mac类的doFinal()方法用于完成Mac操作。 将需要的数据以字节数组的形式传递给该方法并完成操作，如下所示。

//Computing the Mac
String msg = new String("Hi how are you");
byte[] bytes = msg.getBytes();
byte[] macResult = mac.doFinal(bytes);

示例

以下示例演示使用 JCA 生成消息验证代码 (MAC)。 在这里，我们采用一条简单的消息"Hi how are you"，并为该消息生成一个 Mac。

import java.security.Key;
import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;

public class MacSample {
   public static void main(String args[]) throws Exception{
      //Creating a KeyGenerator object
      KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");

      //Creating a SecureRandom object
      SecureRandom secRandom = new SecureRandom();

      //Initializing the KeyGenerator
      keyGen.init(secRandom);

      //Creating/Generating a key
      Key key = keyGen.generateKey();	 

      //Creating a Mac object
      Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");

      //Initializing the Mac object
      mac.init(key);

      //Computing the Mac
      String msg = new String("Hi how are you");
      byte[] bytes = msg.getBytes();      
      byte[] macResult = mac.doFinal(bytes);

      System.out.println("Mac result:");
      System.out.println(new String(macResult));     
   }
}

输出

上面的程序将生成以下输出 −

Mac result:
HÖ„^ǃÎ_Utbh…?š_üzØSSÜh_ž_œa0ŽV?
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