HMAC 与密钥派生

仅通过计算 hash_func(key + msg) 获得 MAC（消息认证码）被认为是不安全的（参见详细信息）。建议改用 HMAC 算法，例如 HMAC-SHA256、HMAC-SHA3-512 或其他安全的 MAC 算法。

什么是 HMAC？

HMAC = 基于哈希的消息认证码（使用密码学哈希函数计算的 MAC 码）：

HMAC(key, msg, hash_func) -> hash

所得 MAC 码是与秘密密钥混合的消息哈希。它具有哈希的密码学属性：不可逆、抗碰撞等。

hash_func 可以是任何密码学哈希函数，例如 SHA-256、SHA-512、RIPEMD-160、SHA3-256 或 BLAKE2s。

HMAC 用于保证消息的真实性和完整性，有时也用于密钥派生。

密钥派生函数（KDF）是一种将可变长度密码转换为固定长度密钥（位序列）的函数：

function(password) -> key

可以把 SHA256 用作一种非常简单的 KDF 函数：直接对密码进行哈希。但不要这样做，因为这不安全。简单哈希容易受到字典攻击。

作为一种更复杂的 KDF 函数，可以使用称为“盐”的随机值，通过计算 HMAC(salt, msg, SHA256) 从密码派生密钥。盐与派生密钥一同存储，之后用于再次从密码派生出相同密钥。

HKDF（基于 HMAC 的密钥派生）适合从高熵的输入密钥材料中派生一个或多个密钥，但不适合直接处理低熵密码。从密码派生密钥时，应使用专门的密码 KDF，如 PBKDF2、Bcrypt、Scrypt 或 Argon2。后续将讨论这些 KDF 函数。

要更好地理解 HMAC 及其计算方式，可以试用此在线工具：https://www.freeformatter.com/hmac-generator.html

尝试计算 HMAC('sample message', '12345', 'SHA256')：

HMAC('sample message', '12345', 'SHA256') =
  'ee40ca7bc90df844d2f5b5667b27361a2350fad99352d8a6ce061c69e41e5d32'

请亲自尝试上述示例。