# 消息认证码计算


MAC（Message Authentication Code，消息认证码）可以对消息进行完整性校验，通过使用双方共享的密钥，识别出信息伪装篡改等行为。


HMAC（Hash-based Message Authentication Code）是一种基于哈希的消息认证码算法。


HMAC通过指定摘要算法，以通信双方共享密钥与消息作为输入，生成消息认证码用于检验传递报文的完整性。HMAC在消息摘要算法的基础上增加了密钥的输入，确保了信息的正确性。生成的消息认证码为固定长度。


## 支持的算法与规格

当创建HMAC消息认证码时，需要使用表中“支持种类”一列，指定HMAC消息认证码算法规格。

| 摘要算法 | 支持种类 | API版本 | 
| -------- | -------- | -------- |
| HASH | SHA1 | 9+ | 
| HASH | SHA224 | 9+ | 
| HASH | SHA256 | 9+ | 
| HASH | SHA384 | 9+ | 
| HASH | SHA512 | 9+ | 
| HASH | SM3 | 10+ | 
| HASH | MD5 | 12+ | 

## 开发步骤

在调用update接口传入数据时，可以[一次性传入所有数据](#hmac一次性传入)，也可以把数据人工分段，然后[分段update](#分段hmac)。对于同一段数据而言，是否分段，计算结果没有差异。对于数据量较大的数据，开发者可以根据实际需求选择是否分段传入。

下面分别提供两种方式的示例代码。


### HMAC（一次性传入）

1. 调用[cryptoFramework.createMac](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#cryptoframeworkcreatemac)，指定摘要算法SHA256，生成消息认证码实例（Mac）。

2. 调用[cryptoFramework.createSymKeyGenerator](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#cryptoframeworkcreatesymkeygenerator)、[SymKeyGenerator.convertKey](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#convertkey-1)，生成密钥算法为HMAC的对称密钥（SymKey）。
   生成对称密钥的详细开发指导，请参考[指定二进制数据生成对称密钥](crypto-convert-binary-data-to-sym-key.md)。

3. 调用[Mac.init](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#init-6)，指定共享对称密钥（SymKey），初始化Mac对象。

4. 调用[Mac.update](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#update-8)，传入自定义消息，进行消息认证码计算。单次update长度没有限制。

5. 调用[Mac.doFinal](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#dofinal-2)，获取Mac计算结果。

6. 调用[Mac.getMacLength](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#getmaclength)，获取Mac消息认证码的长度，单位为字节。

- 以使用await方式一次性传入数据，获取消息认证码计算结果为例：

  ```ts
  import { cryptoFramework } from '@kit.CryptoArchitectureKit';
  import { buffer } from '@kit.ArkTS';

  async function genSymKeyByData(symKeyData: Uint8Array) {
    let symKeyBlob: cryptoFramework.DataBlob = { data: symKeyData };
    let aesGenerator = cryptoFramework.createSymKeyGenerator('HMAC');
    let symKey = await aesGenerator.convertKey(symKeyBlob);
    console.info('convertKey success');
    return symKey;
  }
  async function doHmac() {
    // 把字符串按utf-8解码为Uint8Array，使用固定的128位的密钥，即16字节
    let keyData = new Uint8Array(buffer.from("12345678abcdefgh", 'utf-8').buffer);
    let key = await genSymKeyByData(keyData);
    let macAlgName = 'SHA256'; // 摘要算法名
    let message = 'hmacTestMessgae'; // 待进行HMAC的数据
    let mac = cryptoFramework.createMac(macAlgName);
    await mac.init(key);
    // 数据量较少时，可以只做一次update，将数据全部传入，接口未对入参长度做限制
    await mac.update({ data: new Uint8Array(buffer.from(message, 'utf-8').buffer) });
    let macResult = await mac.doFinal();
    console.info('HMAC result:' + macResult.data);
    let macLen = mac.getMacLength();
    console.info('HMAC len:' + macLen);
  }
  ```

- 以使用同步方式一次性传入数据，获取消息认证码计算结果为例：

  ```ts
  import { cryptoFramework } from '@kit.CryptoArchitectureKit';
  import { buffer } from '@kit.ArkTS';

  function genSymKeyByData(symKeyData: Uint8Array) {
    let symKeyBlob: cryptoFramework.DataBlob = { data: symKeyData };
    let aesGenerator = cryptoFramework.createSymKeyGenerator('HMAC');
    let symKey =  aesGenerator.convertKeySync(symKeyBlob);
    console.info('[Sync]convertKey success');
    return symKey;
  }
  function doHmacBySync() {
    // 把字符串按utf-8解码为Uint8Array，使用固定的128位的密钥，即16字节
    let keyData = new Uint8Array(buffer.from("12345678abcdefgh", 'utf-8').buffer);
    let key = genSymKeyByData(keyData);
    let macAlgName = 'SHA256'; // 摘要算法名
    let message = 'hmacTestMessgae'; // 待进行HMAC的数据
    let mac = cryptoFramework.createMac(macAlgName);
    mac.initSync(key);
    // 数据量较少时，可以只做一次update，将数据全部传入，接口未对入参长度做限制
    mac.updateSync({ data: new Uint8Array(buffer.from(message, 'utf-8').buffer) });
    let macResult = mac.doFinalSync();
    console.info('[Sync]HMAC result:' + macResult.data);
    let macLen = mac.getMacLength();
    console.info('HMAC len:' + macLen);
  }
  ```

### 分段HMAC

1. 调用[cryptoFramework.createMac](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#cryptoframeworkcreatemac)，指定摘要算法SHA256，生成消息认证码实例（Mac）。

2. 调用[cryptoFramework.createSymKeyGenerator](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#cryptoframeworkcreatesymkeygenerator)、[SymKeyGenerator.convertKey](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#convertkey-1)，生成密钥算法为HMAC的对称密钥（SymKey）。
   生成对称密钥的详细开发指导，请参考[指定二进制数据生成对称密钥](crypto-convert-binary-data-to-sym-key.md)。

3. 调用[Mac.init](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#init-7)，指定共享对称密钥（SymKey），初始化Mac对象。

4. 传入自定义消息，将一次传入数据量设置为20字节，多次调用[Mac.update](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#update-9)，进行消息认证码计算。

5. 调用[Mac.doFinal](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#dofinal-3)，获取Mac计算结果。

6. 调用[Mac.getMacLength](../../reference/apis-crypto-architecture-kit/js-apis-cryptoFramework.md#getmaclength)，获取Mac消息认证码的长度，单位为字节。

- 以使用await方式分段传入数据，获取消息认证码计算结果为例：

  ```ts
  import { cryptoFramework } from '@kit.CryptoArchitectureKit';
  import { buffer } from '@kit.ArkTS';

  async function genSymKeyByData(symKeyData: Uint8Array) {
    let symKeyBlob: cryptoFramework.DataBlob = { data: symKeyData };
    let aesGenerator = cryptoFramework.createSymKeyGenerator('HMAC');
    let symKey = await aesGenerator.convertKey(symKeyBlob);
    console.info('convertKey success');
    return symKey;
  }
  async function doLoopHmac() {
    // 把字符串按utf-8解码为Uint8Array，使用固定的128位的密钥，即16字节
    let keyData = new Uint8Array(buffer.from("12345678abcdefgh", 'utf-8').buffer);
    let key = await genSymKeyByData(keyData);
    let macAlgName = "SHA256"; // 摘要算法名
    let mac = cryptoFramework.createMac(macAlgName);
    // 假设信息总共43字节，根据utf-8解码后，也是43字节
    let messageText = "aaaaa.....bbbbb.....ccccc.....ddddd.....eee";
    let messageData = new Uint8Array(buffer.from(messageText, 'utf-8').buffer);
    let updateLength = 20; // 假设以20字节为单位进行分段update，实际并无要求
    await mac.init(key);
    for (let i = 0; i < messageData.length; i += updateLength) {
      let updateMessage = messageData.subarray(i, i + updateLength);
      let updateMessageBlob: cryptoFramework.DataBlob = { data: updateMessage };
      await mac.update(updateMessageBlob);
    }
    let macOutput = await mac.doFinal();
    console.info("HMAC result: " + macOutput.data);
    let macLen = mac.getMacLength();
    console.info('HMAC len:' + macLen);
  }
  ```

- 以使用同步方式分段传入数据，获取消息认证码计算结果为例：

  ```ts
  import { cryptoFramework } from '@kit.CryptoArchitectureKit';
  import { buffer } from '@kit.ArkTS';

  function genSymKeyByData(symKeyData: Uint8Array) {
    let symKeyBlob: cryptoFramework.DataBlob = { data: symKeyData };
    let aesGenerator = cryptoFramework.createSymKeyGenerator('HMAC');
    let symKey = aesGenerator.convertKeySync(symKeyBlob);
    console.info('[Sync]convertKey success');
    return symKey;
  }
  function doLoopHmacBySync() {
    // 把字符串按utf-8解码为Uint8Array，使用固定的128位的密钥，即16字节
    let keyData = new Uint8Array(buffer.from("12345678abcdefgh", 'utf-8').buffer);
    let key = genSymKeyByData(keyData);
    let macAlgName = "SHA256"; // 摘要算法名
    let mac = cryptoFramework.createMac(macAlgName);
    // 假设信息总共43字节，根据utf-8解码后，也是43字节
    let messageText = "aaaaa.....bbbbb.....ccccc.....ddddd.....eee";
    let messageData = new Uint8Array(buffer.from(messageText, 'utf-8').buffer);
    let updateLength = 20; // 假设以20字节为单位进行分段update，实际并无要求
    mac.initSync(key);
    for (let i = 0; i < messageData.length; i += updateLength) {
      let updateMessage = messageData.subarray(i, i + updateLength);
      let updateMessageBlob: cryptoFramework.DataBlob = { data: updateMessage };
      mac.updateSync(updateMessageBlob);
    }
    let macOutput = mac.doFinalSync();
    console.info("[Sync]HMAC result: " + macOutput.data);
    let macLen = mac.getMacLength();
    console.info('HMAC len:' + macLen);
  }
  ```