快捷導(dǎo)航

Python中hashlib模塊的摘要算法詳解

更新時(shí)間：2023年08月11日 10:43:21 作者：愛吃香菜

這篇文章主要介紹了Python中hashlib模塊的摘要算法詳解,摘要算法又稱哈希算法、散列算法,它通過一個(gè)函數(shù)，把任意長度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)長度固定的數(shù)據(jù)串,通常用16進(jìn)制的字符串表示,需要的朋友可以參考下

hashlib 模塊

Python的hashlib提供了常見的摘要算法，如MD5，SHA1等等。

什么是摘要算法呢？

摘要算法又稱哈希算法、散列算法。它通過一個(gè)函數(shù)，把任意長度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)長度固定的數(shù)據(jù)串（通常用16進(jìn)制的字符串表示）。

摘要算法之所以能指出數(shù)據(jù)是否被篡改過，就是因?yàn)檎瘮?shù)是一個(gè)單向函數(shù)，計(jì)算 f(data) 很容易，但通過 digest 反推 data 卻非常困難。

而且，對原始數(shù)據(jù)做一個(gè)bit的修改，都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的摘要完全不同。

示例

我們以常見的摘要算法MD5為例，計(jì)算出一個(gè)字符串的MD5值：

import hashlib
md5 = hashlib.md5()
md5.update('my name is leizi'.encode('utf-8'))
print(md5.hexdigest())

那么計(jì)算出來的md5就是

d7d8c24cddfb4c15b83db713badda3d3

如果數(shù)據(jù)量很大，可以分塊多次調(diào)用 update() ，最后計(jì)算的結(jié)果是一樣的：

 
import hashlib
md5 = hashlib.md5()
md5.update('my name is leizi'.encode('utf-8'))
md5.update(" 歡迎關(guān)注傷心的辣條".encode('utf-8'))
print(md5.hexdigest())

最后的結(jié)果

96f4063331ea2c477fb3d7e980d73404

試試改動(dòng)一個(gè)字母，看看計(jì)算的結(jié)果是否完全不同。

import hashlib
md5 = hashlib.md5()
md5.update('my name is leizi1'.encode('utf-8'))
md5.update(" 歡迎關(guān)注傷心的辣條 ".encode('utf-8'))
print(md5.hexdigest())

結(jié)果打印

57488933f9d74f5404533d111cbbf4e4

MD5是最常見的摘要算法，速度很快，生成結(jié)果是固定的128 bit/16字節(jié)，通常用一個(gè)32位的16進(jìn)制字符串表示。

另一種常見的摘要算法是SHA1，調(diào)用SHA1和調(diào)用MD5完全類似：

import hashlib
sha1 = hashlib.sha1()
sha1.update('my name is leizi '.encode('utf-8'))
sha1.update('歡迎關(guān)注傷心的辣條'.encode('utf-8'))
print(sha1.hexdigest())

結(jié)果：

abbe3ae3d30736838602e9d119a2dfe016577a07

常用的屬性

hashlib.algorithms
#列出所有加密算法
h.digest_size
#產(chǎn)生的散列字節(jié)大小。
h.block_size
#哈希內(nèi)部塊的大小

常用方法

hash.new([arg])
# 創(chuàng)建指定加密模式的hash對象
hash.update(arg)
# 更新哈希對象以字符串參數(shù)。如果同一個(gè)hash對象重復(fù)調(diào)用該方法，m.update(a); m.update(b) 等價(jià)于 m.update(a+b)
hash.digest()
# 返回摘要，作為二進(jìn)制數(shù)據(jù)字符串值。
hash.hexdigest()
# 返回摘要，作為十六進(jìn)制數(shù)據(jù)字符串值
hash.copy()
# 復(fù)制

hashlib的特點(diǎn)

1、摘要算法在很多地方都有廣泛的應(yīng)用。

2、要注意摘要算法不是加密算法，不能用于加密（因?yàn)闊o法通過摘要反推明文），只能用于防篡改。

3、它的單向計(jì)算特性決定了可以在不存儲(chǔ)明文口令的情況下驗(yàn)證用戶口令。

一個(gè)優(yōu)秀的 hash 算法，將能實(shí)現(xiàn)：

正向快速：給定明文和 hash 算法，在有限時(shí)間和有限資源內(nèi)能計(jì)算出 hash 值。
逆向困難：給定（若干） hash 值，在有限時(shí)間內(nèi)很難（基本不可能）逆推出明文。
輸入敏感：原始輸入信息修改一點(diǎn)信息，產(chǎn)生的 hash 值看起來應(yīng)該都有很大不同。
沖突避免：很難找到兩段內(nèi)容不同的明文，使得它們的 hash 值一致（發(fā)生沖突）。即對于任意兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊，其hash值相同的可能性極??；對于一個(gè)給定的數(shù)據(jù)塊，找到和它hash值相同的數(shù)據(jù)塊極為困難。

除了上面，我們列舉的幾個(gè)，庫里還有這些加密方式：