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四次鏈式 HMAC 推 signing key

四次鏈式 HMAC：長出一把「限定用途的簽名筆」

一句話：SigV4 不直接拿 secret key 簽，而是把它一層層揉進「日期→region→service→aws4_request」，做四次 HMAC 長出 Signing Key——一把只對那一天、那個 region、那個 service 有效的衍生金鑰。

四步鏈式推導

kDate    = HMAC-SHA256("AWS4" + SecretKey, "20130524")   // 綁日期
kRegion  = HMAC-SHA256(kDate,   "us-east-1")             // 綁 region
kService = HMAC-SHA256(kRegion, "s3")                    // 綁 service
kSigning = HMAC-SHA256(kService,"aws4_request")          // ← Signing Key

每一層都拿上一層的輸出當 key、再對下一個字串做 HMAC。最後的 kSigning 才是拿去簽 String to Sign 的那把筆。

為什麼要繞這一圈

直接拿 secret key 簽也能動，但 AWS 刻意做成作用域受限的衍生金鑰，好處有二：

• 外洩傷害被限縮：就算 Signing Key 洩了，攻擊者也只能在那一天、那個 region、那個 service 濫用——換一天就是廢筆。這正是 X-Amz-Expires 最多 7 天的底層原因（Signing Key 只推得出當日那把）。
• secret key 從不離開機器：它只在算 kDate 那一瞬被用到，效力被層層壓進 Signing Key、再壓進簽章。網址裡、傳輸中、server 比對時，都不會出現 secret key 本身。

比喻：secret key 是保險箱裡的總印章，你捨不得天天拿出來蓋。於是你用它刻一顆「只有今天、只有台北分行、只有出納櫃檯能用」的臨時章（Signing Key），拿臨時章去蓋文件。臨時章掉了，小偷也只能在今天的台北出納櫃檯搞事，明天就作廢；總印章始終沒離開保險箱。

server 怎麼跟上

server 靠網址裡 X-Amz-Credential 的 access key ID 查出對應 secret key，再用一模一樣的四步長出同一把 Signing Key，重算簽章比對。兩邊各自推、結果相等——這就是 HMAC「key 不用傳、各算各的、比結果」的精神。

參考來源

• AWS IAM — Create a signed request（四次鏈式 HMAC 推 Signing Key）
• AWS S3 — signing key 有效期最多 7 天
• RFC 2104 — HMAC