HMAC-SHA1签名认证算法

Posted 2023-01-23 带鱼兄

HMAC-SHA1：

HMAC是哈希运算消息认证码 (Hash-based Message Authentication Code)，HMAC运算利用哈希算法，以一个密钥和一个消息为输入，生成一个消息摘要作为输出。HMAC-SHA1签名算法是一种常用的签名算法，用于对一段信息进行生成签名摘要。

生成一个随机秘钥(python范例)：

#coding:utf-8

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto import Random
import hashlib

#get random sk
def get_sk():
    random_generator = Random.new().read
    key = RSA.generate(1024, random_generator)
    exportedKey = key.exportKey()
    return hashlib.sha1(exportedKey).hexdigest()

print get_sk()

使用秘钥和消息生成一个签名(python范例)：

#coding:utf-8

import hashlib
import hmac
import base64

# 秘钥
sk = "e3988cce1bdcd1db1b0a1313e598b12040d4e16f"

# 需要加密的msg，自定义
msg = "GET\\nuid:001\\n1467556840"


#授权
def get_authorization(sk, msg):
    hashing = hmac.new(sk, msg, hashlib.sha1).hexdigest()
    return hashing

print get_authorization(sk, msg)

需要注意哪些问题：

a) hmac-sha1可以认为是不可逆的加密算法，sk只能保存在服务器，不能通过任何途径传输给客户端

b) 服务器发一个签名给客户端，此后服务器通过签名来校验客户端的访问权限

c) msg通过明文传输，然后服务器使用sk和传输的msg生成签名进行校验 

d) 客户端和服务器通过生成的签名是否一致判断校验是否通过

ps:实际应用远比这两个小例子复杂，

由于sk不能明文传输，需要设计一个ak/sk对，ak用于明文传输，服务器根据ak从数据库查找对应的sk，同时服务器也需要判断该用户是否拥有ak的所有权。

通常时间戳也应该加入到msg中，并明文传输一份给服务器，服务器先通过明文传递的时间戳校验是否过期，再通过签名校验时间戳是否正确。

适用场景：

比如亚马逊对外提供云存储服务，A公司购买了亚马逊的服务，亚马逊给A公司注册了独有的ak/sk(每个公司的秘钥都不一样)并告知A公司，同时告知A公司加密算法原理，并要求A公司必须把sk保存在服务器上，否则秘钥泄露了A公司需要自行承担责任。

A公司在亚马逊存放了一批资源，那么A公司的用户B访问亚马逊时，用户B先到A公司的服务器申请一个签名，用户B拿着签名到亚马逊获取资源，亚马逊根据约定的算法校验用户B的访问权限。

注意：本质上有别于OAuth 2.0，因为用户B属于A公司的，而不是亚马逊的。

End;