基于SHA-256的HMAC文件校验器

核心提示： 图一 HMAC的结构图中各符号定义如下：IV =作为HASH函数输入的初始值M=HMAC的消息输入Yi =M的第i个分组,0<=i<=(L-1)b=每一分组所含的位数n=嵌入的HASH函数所产生的HASH码长K=密钥K+ =为使K为b位长而在K左边填充0后所得的结果ipad =

图一 HMAC的结构

图中各符号定义如下：

IV =作为HASH函数输入的初始值
M　=HMAC的消息输入
Yi =M的第i个分组,0<=i<=(L-1)
b　=每一分组所含的位数
n　=嵌入的HASH函数所产生的HASH码长
K　=密钥
K+ =为使K为b位长而在K左边填充0后所得的结果
ipad =0x36重复b/8次的结果
opad =0x5c重复b/8次的结果

对于特定的HASH函数，b、n都是固定的，所以在程序的HMAC类中，n被定义为宏Mn，b被定义为Mb，值分别为32和64。由于该结构的效率较低，不利于实用化。于是有人提出了一个HMAC的高效实现方案。

*HMAC的有效实现方案如下：

图二 HMAC的有效实现方案

其中的HASH即为SHA-256。

图中左边所示为预计算，右边为对每条消息的计算。在密钥不变的情况下只需进行一次预计算，以后在产生校验码时就只用到右边的计算了。这样就可以提高效率。

需要说明的是，大家在阅读我写的HMAC的类可能会发现，在每次计算时都进行了左右两边的计算（不论密钥怎样）。这是因为我考虑到个人用户可能会不时地对密钥进行更换，并且应用场合也不对效率有特别的要求。当然这样做并没有体现出HMAC有效实现方案的优点。

另外还有一点就是我对密钥的填充是填充的低位，即密钥右边，这和上述方案有不同（方案上说是要填充在高位，即左边），在此说明，以使大家在看源代码的时候不至于疑惑。

以上有效实现方案在HMac类中现实，HASH函数sha-256在Sha256类中实现。由于这里主要说的是HMAC，sha-256只是作为一个黑盒子，所以不多解释。