Android 中实现 HMAC-SHA256

按指定格式拼接原始字符串、UTF-8编码、HMAC-SHA256加密、转十六进制字符串，（兼容Java 8+，Android/后端通用），并做好异常处理和注释，直接复制就能用。

核心说明

Java中实现HMAC-SHA256需要用到javax.crypto包下的Mac类，十六进制转换需要手动实现（Java无原生直接转的方法），同时要处理字符编码 和加密异常，以下是完整实现。

完整Java代码（直接可用）

包含签名计算核心方法 +十六进制转换工具方法 +异常处理 +测试示例：

java 复制代码

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * 设备登录签名计算工具
 * 实现的HMAC-SHA256签名逻辑，格式：dev={dev}&timestamp={timestamp}&nonce={nonce}&secret={secretKey}
 */
public class DeviceSignUtil {

    // 加密算法：HMAC-SHA256
    private static final String HMAC_SHA256_ALGORITHM = "HmacSHA256";
    // 十六进制字符集（固定）
    private static final char[] HEX_CHARS = "0123456789abcdef".toCharArray();

    /**
     * 计算设备登录HMAC-SHA256签名
     * @param dev 设备号
     * @param timestamp 时间戳（整型）
     * @param nonce 随机串
     * @param secretKey 秘钥
     * @return 十六进制签名字符串（小写）
     * @throws NoSuchAlgorithmException 算法不存在异常（理论上不会出现）
     * @throws InvalidKeyException 秘钥无效异常
     */
    public static String calculateDeviceSignature(String dev, long timestamp, String nonce, String secretKey)
            throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {
        // 1. 严格按格式拼接原始字符串（注意参数名拼写：nonce/secret）
        String rawStr = String.format("dev=%s&timestamp=%d&nonce=%s&secret=%s",
                dev, timestamp, nonce, secretKey);

        // 2. 将字符串和秘钥编码为UTF-8字节数组
        byte[] rawBytes = rawStr.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        byte[] secretBytes = secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

        // 3. 初始化HMAC-SHA256加密器
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretBytes, HMAC_SHA256_ALGORITHM);
        Mac mac = Mac.getInstance(HMAC_SHA256_ALGORITHM);
        mac.init(secretKeySpec);

        // 4. 计算HMAC-SHA256并转十六进制字符串
        byte[] signBytes = mac.doFinal(rawBytes);
        return bytesToHex(signBytes);
    }

    /**
     * 字节数组转十六进制字符串（小写）
     * @param bytes 加密后的字节数组
     * @return 十六进制小写字符串
     */
    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        char[] result = new char[bytes.length * 2];
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            int val = bytes[i] & 0xFF; // 消除符号位影响
            result[i * 2] = HEX_CHARS[val >>> 4]; // 高4位
            result[i * 2 + 1] = HEX_CHARS[val & 0x0F]; // 低4位
        }
        return new String(result);
    }

    // 测试示例（可直接运行验证）
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 测试参数
            String dev = "DEVICE123456";
            long timestamp = 1735689600;
            String nonce = "abcdefg1234567";
            String secretKey = "myDeviceSecret123";

            // 计算签名
            String signature = calculateDeviceSignature(dev, timestamp, nonce, secretKey);
            System.out.println("设备签名结果：" + signature);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

异常处理说明

Java加密相关方法会抛出受检异常，需手动捕获/声明，主要异常：

NoSuchAlgorithmException：指定的HmacSHA256算法不存在（理论上不会出现，Java所有版本都支持）；
InvalidKeyException：秘钥无效（如空秘钥），业务中需做秘钥非空校验；

实际业务中建议在外层捕获异常，统一处理（如返回空签名、打印日志）：

java 复制代码

// 业务中调用示例（捕获所有异常）
public String getSign(String dev, long timestamp, String nonce, String secretKey) {
    try {
        return DeviceSignUtil.calculateDeviceSignature(dev, timestamp, nonce, secretKey);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return null; // 或返回空字符串，根据业务处理
    }
}

Android端兼容说明

如果这段代码用于Android开发，无需额外依赖，直接复制即可：

Android SDK 19+（4.4）完全支持StandardCharsets.UTF_8，低版本（<19）可替换为"UTF-8"字符串：

java 复制代码

// 低版本Android替换编码方式
byte[] rawBytes = rawStr.getBytes("UTF-8");
byte[] secretBytes = secretKey.getBytes("UTF-8");

无需添加额外权限，加密相关API属于Android核心库，无需在清单文件声明。

总结

核心实现：通过javax.crypto.Mac实现HMAC-SHA256，手动实现字节数组转十六进制；
关键兼容：UTF-8编码、小写十六进制输出、timestamp用long类型，保证跨语言签名一致；
直接使用：代码包含工具类、测试示例、异常处理，Android/Java后端通用，复制即可集成到项目中。