HMAC-MD5,HMAC-SHA1算法流程
zsk Lv4
  2022-07-06 00:00:00 2022-07-06 00:00   2022-07-06 00:00:00    826 字  3 分钟  

每种哈希函数的特征

image

1.MD5

初始化魔数：
A = 0x67452301;
B = 0xEFCDAB89;
C = 0x98BADCFE;
D = 0x10325476;
K表
K1 = 0xd76aa478
K2 = 0xe8c7b756
K3 = 0x242070db
K表来自sin函数
输出长度16个字节，或者说32个十六进制数，有时候输出16个十六进制数。

2.SHA1

A = 0x67452301
B = 0xEFCDAB89
C = 0x98BADCFE
D = 0x10325476
E = 0xC3D2E1F0
和MD5相比，有五个初始化链接变量，而且前四个链接变量完全相同。
输出长度20个字节，或者说40个十六进制数。
只有四个K值，每20轮用同一个K作变换
K1 = 0x5a827999
K2 = 0x6ed9eba1
K3 = 0x8f1bbcdc
K4 = 0xca62c1d6

3.SHA256

A = 0x6A09E667;
B = 0xBB67AE85;
C = 0x3C6EF372;
D = 0xA54FF53A;
E = 0x510E527F;
F = 0x9B05688C;
G = 0x1F83D9AB;
H = 0x5BE0CD19;
八个初始化链接变量
输出长度为32个字节，或者说64个十六进制数
有64个K值，每轮1个K值
K1 = 0x428a2f98
K2 = 0x71374491
K3 = 0xb5c0fbcf
K4 = 0xe9b5dba5
K值来自素数

4.SHA 512

A = 0x6a09e667f3bcc908;
B = 0xbb67ae8584caa73b;
C = 0x3c6ef372fe94f82b;
D = 0xa54ff53a5f1d36f1;
E = 0x510e527fade682d1;
F = 0x9b05688c2b3e6c1f;
G = 0x1f83d9abfb41bd6b;
H = 0x5be0cd19137e2179;
八个初始化链接变量，IDA反编译也时常显示为16个。
输出长度为64字节，或者说128个十六进制数
有80个K，每一轮一个K，K值来自素数。
K1 = 0x428a2f98d728ae22
K2 = 0x7137449123ef65cd
K3 = 0xb5c0fbcfec4d3b2f
K4 = 0xe9b5dba58189dbbc
和SHA256的K有关联。

HMAC

HMAC-MD5
HMAC-SHA1
HMAX-XXX 加盐+双重哈希方案

HMAC MD5

Cyberchef
HMAC-MD5
明文：123456(utf-8)
密文：111111(utf-8)
结果：5542af910b1ff3f554dcdfb7ceccebc8

公式：

image

第一步（让密钥的长度达到分组长度）：

如果密钥长度超过512bit，先进行一次MD5后：16个字节+00000…
k = 0x313131313131
密钥进行扩展
MD5: 512比特–64字节–128hex 分组长度
（十六进制，128长度）
k’=0x31313131313100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

第二步（k’⊕opad）：

先对opad填充到分组长度
0x5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c
进行异或

image

k’⊕opad=0x6d6d6d6d6d6d5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c

第三步（k’⊕ipad）：

先对ipad填充到分组长度
0x36363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636
进行异或

image

k’⊕ipad=0x07070707070736363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636

第四步级联明文（(k’⊕ipad)||m）:

(k’⊕ipad)||m=0x07070707070736363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636313233343536

第五步级联后进行md5（H((k’⊕ipad)||m)）:

级联后进行一次md5（不需要转hex）
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H((k’⊕ipad)||m)=873883125b81d8d9b483f29cffeeea37

第六步（第二步级联第五步后进行md5，H((k’⊕opad)||H((k’⊕ipad)||m)）

0x6d6d6d6d6d6d5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c873883125b81d8d9b483f29cffeeea37
image
结果：5542af910b1ff3f554dcdfb7ceccebc8
结果跟Cyberchef的HMAC-MD5一致

HMAC SHA1

Cyberchef
HMAC-SHA1
明文：helloword(utf-8)
密文：1111(hex)
结果：4ea30551db501b285a03a197c65fea249131b808

第一步（让密钥的长度达到分组长度）：

如果密钥长度超过512bit，先进行一次SHA1后：16个字节+00000…
k = 0x1111
密钥进行扩展
SHA1: 512比特–64字节–128hex 分组长度
（十六进制，128长度）
k’=0x11110000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

第二步（k’⊕opad）：

异或0x5c
先对opad填充到分组长度
0x5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c
然后进行异或
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k’⊕opad=0x4d4d5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c

第三步（k’⊕ipad）：

异或0x36
先对ipad填充到分组长度
0x3636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636
进行异或
image
k’⊕ipad=0x27273636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636

第四步级联明文（(k’⊕ipad)||m）:

(k’⊕ipad)||m=0x2727363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363636363668656c6c6f776f7264

第五步级联后进行sha1（H((k’⊕ipad)||m)）:

级联后进行一次sha1（不需要转hex）
H((k’⊕ipad)||m)=aea39b30d6922fdbb1848fe3a49bd130ed337f77

第六步（第二步级联第五步后进行sha1，H((k’⊕opad)||H((k’⊕ipad)||m)）

级联(k’⊕opad)||H((k’⊕ipad)||m)=0x4d4d5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5c5caea39b30d6922fdbb1848fe3a49bd130ed337f77
4ea30551db501b285a03a197c65fea249131b808

总结

第一步k值填充到块长度(md5和sha1是512bit，128hex)称为k’
第二步k’与0x36异或后拼接明文的hex，进行原函数哈希（如hmac md5就进行一次md5，hmac sha1就进行一次sha1）
第三步k’与0x5c异或后拼接第二步再进行一次原函数哈希

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作者
zsk
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2022-07-06 00:00
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  1. 1. 每种哈希函数的特征
    1. 1.1. 1.MD5
    2. 1.2. 2.SHA1
    3. 1.3. 3.SHA256
    4. 1.4. 4.SHA 512
  2. 2. HMAC
    1. 2.1. HMAC MD5
      1. 2.1.1. 公式：
      2. 2.1.2. 第一步（让密钥的长度达到分组长度）：
      3. 2.1.3. 第二步（k’⊕opad）：
      4. 2.1.4. 第三步（k’⊕ipad）：
      5. 2.1.5. 第四步级联明文（(k’⊕ipad)||m）:
      6. 2.1.6. 第五步级联后进行md5（H((k’⊕ipad)||m)）:
      7. 2.1.7. 第六步（第二步级联第五步后进行md5，H((k’⊕opad)||H((k’⊕ipad)||m)）
    2. 2.2. HMAC SHA1
      1. 2.2.1. 第一步（让密钥的长度达到分组长度）：
      2. 2.2.2. 第二步（k’⊕opad）：
      3. 2.2.3. 第三步（k’⊕ipad）：
      4. 2.2.4. 第四步级联明文（(k’⊕ipad)||m）:
      5. 2.2.5. 第五步级联后进行sha1（H((k’⊕ipad)||m)）:
      6. 2.2.6. 第六步（第二步级联第五步后进行sha1，H((k’⊕opad)||H((k’⊕ipad)||m)）
    3. 2.3. 总结