JAVA加密解密之消息认证码算法（Message Authentication Code，MAC）

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 java.security.InvalidKeyException;

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

/**
* 消息认证码（Message Authentication Code，MAC）算法
*
* @author jianggujin
*
*/
public class HQMac
{
private static HQMac mac = new HQMac();

public static HQMac getInstance()
{
return mac;
}

private HQMac()
{
}

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

HmacMD5("HmacMD5"), HmacSHA1("HmacSHA1"), HmacSHA224("HmacSHA224"), HmacSHA256("HmacSHA256"), HmacSHA384(
"HmacSHA384"), HmacSHA512("HmacSHA512");
private String name;

private HQMacAlgorithm(String name)
{
this.name = name;
}

public String getName()
{
return this.name;
}
}

private Mac getMac(String algorithm, byte[] key) throws Exception
{
Mac mac = Mac.getInstance(algorithm);
if (key != null)
{
try
{
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, algorithm);
mac.init(secretKey);
}
catch (InvalidKeyException e)
{
throw new IllegalArgumentException(e);
}
}
return mac;
}

/**
* 加密
*
* @param algorithm
* @param data
* @param key
* @return
*/
public byte[] encrypt(HQMacAlgorithm algorithm, byte[] data, byte[] key) throws Exception
{
return encrypt(algorithm.getName(), data, key);
}

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

/**
* 初始化密钥
*
* @param algorithm
* @return
*/
public byte[] initKey(HQMacAlgorithm algorithm) throws Exception
{
return initKey(algorithm.getName());
}

/**
* 初始化密钥
*
* @param algorithm
* @return
*/
public byte[] initKey(String algorithm) throws Exception
{
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
return secretKey.getEncoded();
}
}

编写测试代码：

import org.junit.Test;

import com.jianggujin.codec.HQHex;
import com.jianggujin.codec.HQMac;
import com.jianggujin.codec.HQMac.HQMacAlgorithm;

public class MacTest
{
HQMac mac = HQMac.getInstance();

@Test
public void encode() throws Exception
{
byte[] data = "jianggujin".getBytes();
HQMacAlgorithm[] algorithms = HQMacAlgorithm.values();
for (HQMacAlgorithm algorithm : algorithms)
{
byte[] key = mac.initKey(algorithm);
System.err.println(algorithm + ":" + HQHex.encodeHexString(mac.encrypt(algorithm, data, key)));
}
}
}

运行结果如下：

HmacMD5:891E44A3A4CB842AE6BDDA54178CA617

HmacSHA1:03A993483DF38ED65EC51F454C7FB1EEA6D3F61A

HmacSHA224:3993CA6F537F812676F0E5F5B15E9A8CFA8C9238DF9AAFFEF5CE218F

HmacSHA256:56C7F9E414DB865694C984A4B931041A8508C9E341518061E1E0690F7DE2EFC8

HmacSHA384:765CD8680BDEDA703679EE5B0619DD07C1109A8DCA6EF984A88E7EDF00C52C244E26A6A0EB2DE4BDB2B91274FE44CF22

HmacSHA512:2D4439A91C16A6BBACE449582B3FAD2DE4ACF19E9BED4E09791D3C112A4175E16F1C500B1CD01338F2E8479A7024D5FF28577E3BE0D38E3424A5DAC8F0BC0122