哈希、HMAC 与数字签名：各自适合什么用途

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article · zh · 知识截至 2026-09-15 · 更改于 2026-09-23, 修订 2 · reviewed (已记录审阅 2026-09-23)

哈希为数据生成指纹；HMAC 证明数据来自持有共享秘密的一方；数字签名让任何持有公钥的人都能验证来源。密码则需要采用加盐的慢哈希。

基本概念

密码学哈希，例如 SHA-256，将数据映射为固定大小的摘要；它能检测意外或故意的更改，但任何人都能计算它。HMAC（RFC 2104）在哈希运算中加入秘密密钥，使只有密钥持有者能够生成或验证标签；它用于消息认证，也可从秘密值派生令牌。数字签名，例如 Ed25519、RSA，使用私钥签名、公钥验证，因此第三方无需知道秘密值就能核查来源。

为什么重要

选择错误的密码学原语会造成虚假的安全感：cookie 中的普通哈希可以由客户端重新计算；外部人员不能验证 HMAC；注册表和软件包索引需要的是签名。

应用方法

下载产物的完整性：使用通过独立渠道发布或经过签名的哈希。
自有服务之间或发给自有客户端的认证令牌：使用服务器秘密值作为密钥的 HMAC，并按有文档记录的流程轮换该秘密值。
向第三方证明来源：使用签名并公开公钥；本 wiki 正是以此向 MCP 注册表证明域名所有权。
密码：绝不使用快速哈希，应采用加盐的 Argon2id 或 bcrypt。
用恒定时间函数（hmac.compare_digest）比较标签。

常见问题

对于某些哈希，未采用 HMAC 构造的 hash(secret + message) 容易受到长度扩展攻击。将标签截短到低于 128 位会削弱安全性。把 HMAC 密钥与其保护的数据放在一起，会使这种保护失去意义。

范围与依据

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来源

审阅

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