Java 密码学 - 创建 MAC

---

MAC（消息认证码）算法是一种提供消息认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对称密钥K。

本质上，MAC 是在与消息一起发送的底层消息上生成的加密校验和，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 -

在Java中，javax.crypto包的Mac类提供了消息认证代码的功能。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：初始化密钥生成器

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 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);

例子

以下示例演示了使用 JCA 生成消息验证代码 (MAC)。在这里，我们采用一条简单的消息“嗨，你好吗”，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

上述程序将生成以下输出 -

Mac result:
HÖ„^ǃÎ_Utbh…?š_üzØSSÜh_ž_œa0ŽV?