Python：如何比较hashlib和hmac lib消息摘要

Question

我到处找，找不到答案。我注意到我可以使用blake2b算法生成消息摘要，比如使用hashlib库或hmac库，它使用digestmod表示的hashlib。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时相同的消息摘要。但它们产生了两种不同的消化：

ec0d0ab13d7e7f3b62d742aa92078a4a14346ee6ee352e27c8814e4bf6361556fdc3d301e100b5a2c90c5596c4b2bb72c887c6b6aa92fb41752f6b52105ce13b
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一开始我认为它与盐有关，因为我没有将它与hashlib.blake2b()一起使用，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。有人能解释一下吗？你知道吗

Answer 1

HMAC算法不仅仅是“hash key following by message”；密钥被填充以匹配算法的块大小，然后每个字节用一个固定的“ipad”（0x36）进行异或运算，hash是从该值计算出来的，然后计算文本。然后，用一个固定的“opad”（0x5C）对原始的填充密钥进行异或运算，并再次从该新值计算哈希值，后跟上一步的哈希值。你知道吗

关键是，这并不像你想象的那么简单。您可以查看the ^{} class的内容，以查看Python在HMAC RFC之后所做的附加操作。你知道吗

Answer 2

您正在使用两种不同的算法来创建Message Authentication Code，即MAC。你知道吗

当您使用hmac模块时，您正在创建一个散列的MAC或HMAC。这里，密钥被使用两次（每次使用不同的XOR掩码）来预加值到数据，并且哈希函数（由hashlib库提供）被用于一次一块地处理输入数据，以便在两步处理中，首先将数据“压缩”为内部值，然后在预加第二个密钥之后将外部值。这使得算法非常灵活，因为任何块散列都可以适应这种技术。你知道吗

BLAKE2，加上一个密钥，也可以用来创建一个MAC，但是散列函数本身使用这个密钥产生一个“秘密”散列输出，一个只能用同一个密钥验证的输出，所以也产生了一个安全的签名。它通过使密钥成为迭代散列操作的第一个块来实现这一点。你知道吗

但是Blake2没有键，只是另一个散列函数，就像SHA256和其他函数一样，当你在HMAC中使用它时，不同的方法会产生不同的结果。这两种算法不兼容，因为这两种算法使用的密钥非常不同。你知道吗

引用RFC 7693 – BLAKE2 Crypto Hash and MAC：

BLAKE2 does not require a special "HMAC" (Hashed Message Authentication Code) construction for keyed message authentication as it has a built-in keying mechanism.

从BLAKE2 section of the ^{} documentation开始：

BLAKE2 supports keyed mode (a faster and simpler replacement for HMAC), [...]

salt函数的hashlib.blake2b()参数是BLAKE2散列算法的一个不同特性，否则只需在salt前面加上散列的明文即可。salt对输出进行“随机”处理，这样就不太可能对同一条输入消息产生两次相同的输出（这使得第三方无法检测到重复的消息）。你知道吗