Python：如何比较 hashlib lib 和 hmac lib 消息摘要答案

【问题标题】：Python: how to compare hashlib lib and hmac lib message digestsPython：如何比较 hashlib lib 和 hmac lib 消息摘要
【发布时间】：2019-08-23 00:47:51
【问题描述】：

我四处寻找，找不到答案。我注意到我可以使用blake2b 算法生成消息摘要，例如使用hashlib 库或hmac 库，它使用hashlib 指示的digestmod。所以：

plainMsg = "this is a plaintext message"
hashlib_hashed = hashlib.blake2b(key=b'super secret key')
hashlib_hashed.update(plainMsg.encode())
hmac_hashed = hmac.new(b'super secret key', digestmod=hashlib.blake2b)
hmac_hashed.update(plainMsg.encode())

print(hashlib_hashed.hexdigest())
print(hmac_hashed.hexdigest())

在我看来，它们应该生成与我使用相同算法、相同密钥和相同明文的相同消息摘要。但它们会生成两种不同的摘要：

ec0d0ab13d7e7f3b62d742aa92078a4a14346ee6ee352e27c8814e4bf6361556fdc3d301e100b5a2c90c5596c4b2bb72c887c6b6aa92fb41752f6b52105ce13b
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我最初认为它与盐有关，因为我没有在hashlib.blake2b() 中使用盐，所以我猜它是空的，因为salt=b''。但是使用hmac 我没有找到如何设置盐。那么，谁能解释一下？

【问题讨论】：

标签： python hmac digest hashlib

【解决方案1】：

HMAC 算法不仅仅是“散列密钥后跟消息”；密钥被填充以匹配算法的块大小，然后每个字节与一个固定的“ipad”（0x36）进行异或，哈希是根据该值和文本计算得出的。然后将原始填充键与固定的“opad”（0x5C）进行异或运算，然后再次根据该新值计算哈希值，然后再计算上一步的哈希值。

重点是，它并不像您想象的那么简单。您可以查看 the hmac.HMAC class 的内容，了解 Python 为遵循 HMAC RFC 所做的额外复杂操作。

【讨论】：

【解决方案2】：

您正在使用两种不同算法来创建Message Authentication Code 或 MAC。

当您使用hmac 模块时，您正在创建一个散列 MAC，或HMAC。在这里，密钥被使用两次（每次使用不同的 XOR 掩码）来为数据添加一个值，并且使用哈希函数（由hashlib 库提供）一次处理一个块的输入数据以在一个两步过程中，首先将数据“压缩”为内部值，然后在添加第二个键后将其“压缩”为外部值。这使得算法非常灵活，因为任何块哈希都可以适应这种技术。

BLAKE2，有一个密钥，也可以用来创建一个 MAC，但它是哈希函数本身，然后使用该密钥产生一个“秘密”哈希输出，一个只能使用相同的密钥进行验证，因此也可以生成安全签名。它通过将密钥作为迭代散列操作的第一个块来做到这一点。

但是 Blake2 没有键，只是另一个哈希函数，就像 SHA256 和其他一样，当你在 HMAC 中使用它时，不同的方法会产生不同的结果。两者不兼容，因为这两种算法使用它们的密钥非常不同。

引用RFC 7693 – BLAKE2 Crypto Hash and MAC:

BLAKE2 不需要特殊的“HMAC”（散列消息验证码）结构用于键控消息身份验证，因为它具有内置键控机制。

来自BLAKE2 section of the hashlib documentation：

BLAKE2 支持键控模式（一种更快、更简单的 HMAC 替代品），[...]

hashlib.blake2b() 函数的 salt 参数是 BLAKE2 散列算法的不同功能，否则您只需在盐前面加上散列明文即可。盐“随机化”输出，因此极不可能为相同的输入消息两次产生相同的输出（使第 3 方无法检测到重复的消息）。

【讨论】：