使用 HMAC 实现 Python 中的消息签名和验证

2023-09-03 18:43:47

在现代数字世界中，数据安全至关重要。对于发送和接收敏感信息的应用程序来说尤其如此。为了确保数据的完整性和真实性，开发人员需要可靠的方法来对消息进行签名和验证。在 Python 中，hmac 模块提供了用于实现这些操作的便捷机制。

HMAC 概述

HMAC（密钥散列消息认证码）是一种哈希函数，将秘密密钥与消息相结合，生成一个唯一且无法伪造的签名。该签名可用于验证消息的完整性和发送者的身份。

在 Python 中使用 HMAC

Python 的 hmac 模块提供了一个简单的界面来使用 HMAC 算法。以下步骤概述了如何在 Python 中实现消息签名和验证：

1. 导入 hmac 模块

import hmac

2. 创建一个密钥

消息签名和验证需要一个共享密钥。它应该是随机生成的，并且只与通信双方的已知。

secret_key = 'my_secret_key'

3. 创建一个哈希对象

使用 hmac.new() 函数创建哈希对象，它指定要使用的哈希算法和秘密密钥。

hash_object = hmac.new(secret_key, digestmod='sha256')

4. 对消息进行签名

使用 hash_object.update() 方法对消息进行签名。

message = 'This is a message.'
hash_object.update(message.encode('utf-8'))

5. 获取签名

使用 hash_object.digest() 方法获取签名。它是一个二进制字符串。

signature = hash_object.digest()

6. 验证签名

接收方可以重新创建哈希对象并使用签名和原始消息验证签名。如果签名匹配，则消息被验证为真实。

new_hash_object = hmac.new(secret_key, digestmod='sha256')
new_hash_object.update(message.encode('utf-8'))
if new_hash_object.digest() == signature:
    print("Message verified.")
else:
    print("Invalid signature.")

在 Python GUI 中使用 Python4Delphi

Python4Delphi 是一个工具，允许您在 Python GUI 中使用 Python 代码。以下是如何在 Python4Delphi 中使用上述 Python 代码：

1. 创建一个 Python 脚本

将上述 Python 代码保存为一个 .py 文件，例如 hmac_example.py。

2. 在 Python4Delphi 中导入脚本

在 Python4Delphi IDE 中，转到“文件”->“导入 Python 脚本”。浏览并选择 hmac_example.py 文件。

3. 在 GUI 中调用脚本

在您的 Python4Delphi GUI 代码中，您可以使用以下代码调用脚本：

import hmac_example

message = 'This is a message.'
secret_key = 'my_secret_key'
signature = hmac_example.sign(message, secret_key)
hmac_example.verify(message, signature, secret_key)