前言
在互联网的时代，我们在网络中传输过程中都是要经过加密的，常见网络数据传输的加密方式有MD5和RSA算法。当然，加密算法还有很多中按加密、解密方式不同分为：对称加密、非对称加密、hash加密。其中MD5算法的基础是使用的hash算法，针对不同安全的hash安全算法，Python也提一个通用接口hashlib模块。
1. hashlib 模块概述
hashlib 是Python 内置用于对安全哈希和消息摘要的通用接口模块。hashlib 模块支持提供目前主流hash算法如MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-256等通用构造方法，并且返回带有同样接口的hash对象。
1.1hashlib 模块特点
- 提供主流的hash算法操作，替代md5模块和sha模块
- 模块调用简单，无需下载安装
- 主要应用在文本加密场景如用户登录认证
1.2hashlib 模块使用步骤
- 导入hashlib库：import hashlib
- 建立加密对象
- 对字符串进行加密处理
- 获取转换成新的N个Bit
2. hashlib 工作原理
hashlib 模块中加密方式是我们常见的hash算法。hash算法又称为散列表（hash table），也叫做哈希表。
2.1hash 算法特点
- 具有唯一确定性，不同字符串加密后都是不一样的
- 不可逆性，hash只有加密没有解密过程
- 散列碰撞，输出和输入值不是一一对应关系
2.2hash 构造方法
直接定址方法
- 公式一：hash(key) = key
- 公式二：hash(key) = a*key+b
- 我们可以查看到直接定址方法具有线性的特点，因此适用在关键字分布连续的情况
数学分析方法
- 方式：提取关键字中随机性好的数字位，将其拼接为哈希地址
- 适用场景：关键字已知的情况下，对关键字中每一位进行取值情况分析
除留余数方法
- 公式：hash(key) = key % p
- 除数采用取余模运算
2.3hash 算法过程
- hash 函数接收到输入的字符串，首先会先进行预处理-哈希计算-输入摘要
- 预处理：将字符串进行填充、分割N块，为hash进行初始化
- 哈希计算：将预处理的数据完成指定算法生成消息摘要
- 每指定一种hash算法只会生成固定长度的摘要，长度越长的安全性越高
2.4hash 常用算法
MD5
MD5:message-Digest Algorithm 5 信息-摘要算法5，该算法用于信息完整性进行校验
- 计算方式：求余、取余、调整长度、进行链接变量循环运算求出结果
- 用途：主要用于文件校验
SHA-1
SHA：secure Hash Algorithm 安全散列算法1，是一种密码散列算法，SHA-1可以生成摘要消息为40位的16进制即160位（20字节）的散列值
- 用途：TSL、SSL、PGP、SSH等协议中广泛使用
3. hashlib 属性方法
hashlib 模块相关属性
| 属性 | 作用 |
|---|---|
| hashlib.algorithms_guaranteed | 保证所有平台上都支持哈希算法的名称 |
| hashlib.algorithms_available | 保证平台上运行的Python解释器上可用的hash算法的名称 |
hashlib 构造对象相关的属性
| 属性 | 作用 |
|---|---|
| hash.digest_size | 以字节表示哈希对象的大小 |
| hash.block_size | 以字节表示哈希算法的内部块大小 |
| hash.name | 哈希对象的名称 |
hashlib 模块相关方法目前可以支持主流hash算法。
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| hashlib.pbkdf2_hmac(hash_name,password,salt,itera,dklen=None) | PKCS#5基于密码的秘钥派生函数2，作为HMAC作为伪随机函数 |
| hashlib.scrypt(password,*,salt) | 基于密码加密的秘钥派生函数 |
| hashlib.md5() | md5加密方式 |
| hashlib.sha1 | sha1加密方式 |
| hashlib.sha256 | sha256加密方式 |
| hashlib.blake2b () | blake2b加密方式 |
| hashlib.blake2s | black2s加密方式 |
hashlib 构造对象相关的方法
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| hash.update(data) | 以字节表示哈希对象 |
| hash.digest() | 返回当前已传给update()方法的数据摘要 |
| hash.hexdigest() | 以16进制的字符串表示哈希数据值 |
| hash.copy() | 将hash对象复制，共享初始数据的摘要 |
4. 实操
我们学习hashlib模块中对字符串进行hash算法处理，我们来实操一下吧
import hashlib
text_md5 = hashlib.md5()
text_md5.update(bytes("hello juejing",encoding="utf-8"))
print("md5:",text_md5.hexdigest())
text_sha1 = hashlib.sha1()
text_sha1.update(bytes("hello juejing",encoding="utf-8"))
print("sha1:",text_sha1.hexdigest())
text_sha256 = hashlib.sha3_256()
text_sha256.update(bytes("hello juejing",encoding="utf-8"))
print("sha256:",text_sha256.hexdigest())
text_crc32 = hashlib.()
text_sha256.update(bytes("hello juejing",encoding="utf-8"))
print("sha256:",text_sha256.hexdigest())
重要说明
- 添加自定义key与字符串进行组合加密（加盐）
- 以MD5加密为例如下
加盐写法一：
text_md5 = hashlib.md5(b"key")
text_md5.update("字符串".encode("utf-8"))
加盐写法二：
key = "字符串"
yan = "字符串2"
text_md5 = hashlib.md5()
text_md5.upadte((key+yan).encode("utf-8"))
5、总结
本期，我们对hashlib模块中hash算法特点、hashlib模块相关支出算法的方法进行学习和实操。在hash算法中我们常用使用md5/sha1/sha256主要用于文本校验、用户登录认证等数据校验同时，hash算法确保数据的完整性，具有不可逆性，同时它会遭遇到暴力碰撞，因此hash长度越长的安全性也越高。
到此这篇关于Python hashlib模块兴趣的文章就介绍到这了,更多相关Python hashlib模块内容请搜索服务器之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持服务器之家！
原文链接：https://juejin.cn/post/7026328231854735373
