MAC 对称密钥加密

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小牛编辑

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2023-12-01

MAC（ M essage A uessntication C ode）算法是一种对称密钥加密技术，用于提供消息认证。为了建立MAC过程，发送方和接收方共享对称密钥K.

实质上，MAC是在基础消息上生成的加密校验和，它与消息一起发送以确保消息验证。

使用MAC进行身份验证的过程如下图所示 -

在Java中， javax.crypto包的Mac类提供了消息认证代码的功能。按照以下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。实例化此类，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()方法，此方法接受SecureRandom对象并初始化当前的KeyGenerator 。

使用此方法初始化在上一步中创建的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的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。将所需的数据以字节数组的形式传递给此方法，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);

例子 (Example)

以下示例演示如何使用JCA生成消息验证代码（MAC）。在这里，我们收到一条简单的消息“你好，你好”，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));     
   }
}