Python模块教程:hmac模块简介及综合示例用法

# -*- coding: utf-8 -*-# @Author : 小红牛# 微信公众号：wdPythonimport hmacimport hashlibimport os# ---------- 1. 生成 HMAC ----------# 密钥（实际应用中应安全存储，此处随机生成）secret_key = os.urandom(32)          # 32 字节随机密钥message = b"Hello, HMAC world!"       # 消息必须是 bytes# 方法一：使用 new() 逐步更新hmac_obj = hmac.new(secret_key, digestmod=hashlib.sha256)hmac_obj.update(message)hmac_value = hmac_obj.digest()        # 字节串hmac_hex = hmac_obj.hexdigest()       # 十六进制print(f"密钥（十六进制）: {secret_key.hex()}")print(f"消息: {message.decode()}")print(f"HMAC (hex): {hmac_hex}")# 方法二：直接使用 digest() 函数（Python 3.7+）hmac_value_direct = hmac.digest(secret_key, message, hashlib.sha256)assert hmac_value == hmac_value_direct   # 结果相同# ---------- 2. 验证 HMAC ----------def verify_hmac(key, msg, received_hmac, digestmod=hashlib.sha256):    """安全地验证收到的 HMAC 是否正确"""    # 重新计算 HMAC    computed_hmac = hmac.digest(key, msg, digestmod)    # 使用 compare_digest 防止时序攻击    return hmac.compare_digest(computed_hmac, received_hmac)# 正确场景is_valid = verify_hmac(secret_key, message, hmac_value)print(f"\n正确 HMAC 验证结果: {is_valid}")   # True# 篡改场景（消息被修改）tampered_msg = b"Hello, HMAC world?!"  # 末尾改了一个字符is_valid_tampered = verify_hmac(secret_key, tampered_msg, hmac_value)print(f"篡改消息验证结果: {is_valid_tampered}")   # False# 密钥错误场景wrong_key = os.urandom(32)is_valid_wrong_key = verify_hmac(wrong_key, message, hmac_value)print(f"错误密钥验证结果: {is_valid_wrong_key}")   # False# ---------- 3. 使用不同哈希算法 ----------# SHA-512 示例hmac_sha512 = hmac.new(secret_key, message, hashlib.sha512).hexdigest()print(f"\nHMAC-SHA512: {hmac_sha512}")# 不推荐但可行的 MD5（除非必须兼容旧系统）hmac_md5 = hmac.new(secret_key, message, hashlib.md5).hexdigest()print(f"HMAC-MD5 (仅示意): {hmac_md5}")# ---------- 4. 流式处理大消息 ----------# 对于大文件或流数据，可以分块更新，避免一次加载全部数据def compute_hmac_stream(key, file_path, digestmod=hashlib.sha256, chunk_size=4096):    h = hmac.new(key, digestmod=digestmod)    with open(file_path, 'rb') as f:        while chunk := f.read(chunk_size):            h.update(chunk)    return h.digest()# 假设存在一个大文件，可以这样调用（示例中不实际创建large文件）# file_hmac = compute_hmac_stream(secret_key, "large.bin")# print(f"文件 HMAC: {file_hmac.hex()}")