HMAC-SHA-256: o que é e como funciona

HMAC (Hash-based Message Authentication Code) é um código de autenticação de mensagem construído a partir de uma função de hash. Ele foi proposto por Mihir Bellare, Ran Canetti e Hugo Krawczyk em 1996 e padronizado no RFC 2104. O HMAC-SHA-256 usa o SHA-256 como hash.

Um hash comum qualquer pessoa calcula. O HMAC precisa de uma chave secreta. Assim, só quem tem a chave consegue gerar um código válido para uma mensagem, e só quem tem a chave consegue conferir.

O HMAC aplica o hash duas vezes. Primeiro, ele combina a chave com uma constante interna, junta a mensagem e calcula o hash. Depois, combina a chave com outra constante, junta o resultado anterior e calcula o hash de novo. Essa construção evita ataques que afetam a ideia ingênua de calcular o hash da chave seguida da mensagem.

O resultado do HMAC-SHA-256 tem 32 bytes, ou 64 caracteres hexadecimais. Para conferir, quem recebe calcula o HMAC da mensagem com a mesma chave e compara com o código recebido. A comparação deve ser feita em tempo constante, para não revelar, pelo tempo de resposta, quantos bytes estavam certos.

O RFC 4231 traz exemplos oficiais. Com a chave Jefe e a mensagem "what do ya want for nothing?", o resultado é 5bdcc146bf60754e6a042426089575c75a003f089d2739839dec58b964ec3843.

No playground desta página, escolha HMAC-SHA-256, digite um texto e clique em "Gerar código". O navegador cria uma chave aleatória e mostra o código. Depois, altere uma letra no campo "Texto para verificar" e clique em "Verificar": o código não confere mais.

O HMAC está por trás de muitos serviços da internet:

• Tokens JWT do tipo HS256, que provam que o token foi emitido pelo servidor.
• Assinatura de requisições de APIs, como as da AWS.
• Webhooks do GitHub e do Stripe, que enviam um HMAC de cada webhook para o destinatário conferir a origem.
• Códigos de autenticação em dois fatores (TOTP), que usam o HMAC com um contador de tempo.
• Protocolos como o TLS, para derivar chaves.

Pontos fortes: é simples, rápido e muito bem estudado. A segurança continua boa mesmo com hashes que têm problemas de colisão, como o SHA-1.

Pontos fracos: os dois lados têm a mesma chave. Por isso, o HMAC prova a quem recebe que a mensagem veio de quem tem a chave, mas não prova a uma terceira pessoa quem escreveu: o próprio destinatário poderia ter gerado o código. Para isso existem as assinaturas digitais. E o HMAC não esconde a mensagem: ele autentica, não cifra.

Use o HMAC-SHA-256 para conferir que mensagens entre dois sistemas que compartilham uma chave não foram alteradas, como webhooks, tokens e requisições de API.

Gere uma chave aleatória longa, guarde-a fora do código-fonte e compare os códigos com uma função de tempo constante. Se precisar que qualquer pessoa confira sem poder gerar códigos, use uma assinatura digital, como o ECDSA ou o Ed25519.

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