cc 众所周知，Mac是Apple笔记本电脑的缩写，它是一款……开个玩笑，除了笔记本电脑之外，MAC还是一种著名的散列函数，而我们今天的主角则是MAC算法的一种——HMAC。
HMAC算法简介
HMAC是一种使用单向散列函数来构造消息认证码（MAC）的方法，其中H代表了hash（哈希）的意思。HMAC中所使用的单向散列函数并不是仅仅局限于一种，任何获得认证的高强度的单向散列函数都可以用于HMAC的计算。
使用单向散列函数SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512等构造的HMAC，分别称为HMAC-SHA1、HMAC-SHA224、HAMC-SHA256、HMAC-SHA384、HAMC-SHA512。
HMAC算法的工作步骤
1： 秘钥填充
若秘钥的长度比单向散列函数的分组长度短，则需要在秘钥的末尾以0填充，直到其长度达到单向散列函数的分组长度为止。
若秘钥的长度比单向散列函数的分组长度长，则首先通过单向散列函数计算出秘钥的散列值，然后将这个散列值用作HMAC的秘钥。
2： 填充后的秘钥与ipad进行“异或”处理
ipad是将比特系列00110110（即0x36）不断循环直到达到单向散列函数分组长度的比特系列，其中ipad中的i是inner(内部)的意思。异或运算之后得到的值是一个与单向散列函数分组长度相同，且与“秘钥”相关的比特系列，我们将这一比特系列称为ipadkey。
3： 与消息组合
将ipadkey与消息进行组合，即将ipadkey附加在消息的开头。
4： 计算散列值（或hash值）
将步骤3组织的数据输入到单向散列函数，计算出散列值hash1。
5： 填充后的秘钥与opad进行“异或”处理
opad是将比特系列01011100（即0x5C）不断循环反复直到达到单向散列函数的分组长度所形成的比特系列，其中opad中的o是outer（外部）的意思。异或运算之后得到的值是一个与单向散列函数分组长度相同，且与“秘钥”相关的比特系列，我们将这一比特系列称为opadkey。
6： 与散列值组合
将步骤4计算的散列值拼在opadkey的后面。
7： 计算最终的散列值
将步骤6的结果输入单向散列函数，计算得到的散列值，即为最终的MAC值。
注意：
- MAC值是一个与输入的消息、秘钥都相关的固定长度的比特系列；
- HMAC的计算涉及到两个特殊的key（ipadkey、opadkey）；
- HMAC的MAC值的长度与选择的单向散列函数直接相关，单向散列函数的分组长度是多长，MAC值就多长。
HMAC算法的缺点
首先计算初始消息的指印（消息摘要），然后用对称密钥加密，只有发送方和接收方知道这个密钥，从而使接收方可以肯定消息来自正确的发送方，没有在中途被篡改。但是会存在以下问题：
- HMAC中假设只有发送方和接收方知道，存在密钥交换问题。
- 即使解决了密钥交换问题，HMAC也不适用于多个接收方的情形。这是因为，为了用HMAC产生MAC，就要利用对称密钥，而对称密钥是双方共享的：一个发送方，一个接收方。
- 接收方是如何知道消息来自发送方，而不是来自其他的接收方。所有接收方都知道这个对称密钥，因此很可能以发送方的身份发一个假消息，用HMAC准备这个消息的MAC，发送消息和MAC，就像合法的发送方一样，这是无法阻止和检测的。
- 如何证明MAC是A产生还是B产生的，A和B都知道这个对称密钥，双方都有可能生成这个消息及其MAC。
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