三. 散列算法概述与部分详解

2.2 散列算法介绍

2.2.1 散列算法（函数）

概念

散列函数没有密钥，散列函数就是把可变输入长度串(叫做预映射， Pre-image)转换成固定长度输出串(叫做散列值)的一种函数。
散列函数又可称为压缩函数、杂凑函数、消息摘要、指纹、密码校验和、信息完整性检验(DIC)、操作认证码(Message Authentication Code， MAC)。 哈希消息验证码（HMAC）

用法：

可以利用散列函数进行数据文件的完整性校验。 
数字签名（见PKI）

常用的消息摘要算法有：
MD5算法
SHA算法
RIPEMD算法

MAC：

消息认证码（带密钥的Hash函数）。密码学中，通信实体双方使用的一种验证机制，保证消息数据完整性的一种工具。

安全性依赖于Hash函数，故也称带密钥的Hash函数。消息认证码是基于密钥和消息摘要【hash】所获得的一个值，可用于数据源发认证和完整性校验。

1. 发送者通过MAC算法计算出消息的MAC值，并和消息一起发给收信者

2. 收信者用同样的MAC算法计算收到的消息的MAC值，并对比两者。

HMAC：

Hash-based message authentication code，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。

a specific construction for calculating a message authentication code (MAC) involving a cryptographic hash function in combination with a secret cryptographic key. As with any MAC, it may be used to simultaneously verify both the data integrity and the authenticity of a message.【主要是为了能让人对对方身份正确性和消息有效性进行验证，与消息摘要的最大不同，就是有签名密钥！】

方法：

HMAC(K,m) = H((K ⊕ opad) ∥ H((K ⊕ ipad) ∥ m))

https://www.cnblogs.com/songhan/archive/2012/07/29/2613898.html中有MAC和HMAC的具体区别。

HMAC是需要一个密钥的。所以，HMAC_SHA1也是需要一个密钥的，MD5，SHA1不需要。

2.2.2 数字签名（见PKI）

数字签名协同条件：

散列函数：散列函数是数字签名的一个重要辅助工具， 应用散列函数可以生成一个文件的，具有固定长度的文件摘要，从而使数字签名可以迅速有效地签名一个任意长度的文件。一般地，对文件的任意小改动，都会改变文件的散列值，从而，秘密的散列函数可以用来检测病毒等对文件的破坏。
对签名的攻击：对数字签名有各种各样的欺骗存在，重复使用是一个典型欺骗，如电子支票，重复的使用具有可怕后果，阻止这种欺骗的有效方法是签名中包含时间日期标志。

数字签名方案：

-直接数字签名

-需仲裁的数字签名 
--使用单钥技术的仲裁数字签名
--使用双钥技术的仲裁数字签名