Hash算法的特征和功能

baoyushuoBYsuu

已于 2025-01-20 17:52:51 修改

阅读量927

点赞数 32

文章标签：算法哈希算法

于 2025-01-20 11:48:49 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/baoyushuoBYsuu/article/details/145238807

版权

Hash（哈希）是通过一种算法将任意长度的数据（例如消息、文件等）转换为固定长度的字符串或数字的过程。哈希算法具有以下几个特点：

主要特征：

1.固定长度输出：

无论输入数据的大小或长度如何，哈希值（也称为哈希码、摘要）都将具有固定的长度。例如，SHA-256 哈希算法总是生成 256 位（32 字节）的哈希值。

2.不可逆性：

哈希函数从原始数据生成哈希值，但不能从哈希值反推回原始数据。这意味着哈希过程是单向的。

3.敏感性：

小的输入变化（如更改一个字母）会导致输出哈希值发生巨大改变。这种特性称为“雪崩效应”，如图：

4，抗碰撞性：

在理想状态下，m!=n时，H(m)!=H(n)，如果两个不同的输入生成相同的哈希值，这种情况称为“碰撞”。

常用算法：

MD5（Message-Digest Algorithm 5）：广泛使用，但存在安全漏洞，如碰撞攻击。现不再推荐用于安全目的。
SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）：较早的哈希算法，现已发现多个安全漏洞。也不推荐用于安全目的。
SHA-256 和 SHA-3：当前较为安全的哈希算法，广泛用于安全和加密应用。

Hash算法在生活中的实际应用：

数据完整性验证：
1. 在文件传输中，哈希值可以用来检查数据是否被意外修改，例如文件下载时常看到的验和。
密码存储
1. 在存储用户密码时，通常会存储密码的哈希值，而不是明文密码，这样可以防止数据泄露时直接暴露用户的密码。
数字签名：
1. 在数字签名中，通常会先对消息进行哈希处理，并将哈希值与签名一起发送，验证者使用同样的哈希算法对收到的消息进行哈希，并与签名中的哈希值进行比对。
区块链：
1. 在区块链技术中，哈希算法用于确保数据的完整性和安全性。区块中的信息和前一个区块的哈希值结合在一起，形成不可篡改的链。
2. 例如：BTC(比特币)

python有一个Hash算法库——Hashlib

Hashlib是内部库，所以不需要用pip导入

import hashlib

下面是将一串文字转换成的代码

import hashlib  

# 输入需要哈希的消息  
message = input("请输入您想要哈希的文本：")  

# 创建 hashlib 对象，使用 SHA-256 算法  
hash_object = hashlib.sha256()  

# 更新哈希对象，输入的数据需要是字节类型  
hash_object.update(message.encode('utf-8'))  

# 获取最终哈希值  
hash_value = hash_object.hexdigest()  # 以十六进制字符串形式返回哈希值  

print(f"SHA-256 哈希值: {hash_value}")

# 使用 MD5  
hash_object_md5 = hashlib.md5()  
hash_object_md5.update(message.encode('utf-8'))  
md5_hash_value = hash_object_md5.hexdigest()  
print(f"MD5 哈希值: {md5_hash_value}")  

# 使用 SHA-1  
hash_object_sha1 = hashlib.sha1()  
hash_object_sha1.update(message.encode('utf-8'))  
sha1_hash_value = hash_object_sha1.hexdigest()  
print(f"SHA-1 哈希值: {sha1_hash_value}")

代码解读

导入 hashlib 模块：首先，导入 Python 的 hashlib 模块，它提供了使用多种哈希算法的功能。
输入数据：用户可以输入想要进行哈希处理的文本信息。
创建哈希对象：使用 hashlib.sha256() 创建一个 SHA-256 哈希对象。您也可以根据需要使用其他算法，例如 hashlib.md5() 或 hashlib.sha1()。
更新哈希对象：使用 update() 方法将输入数据传递给哈希对象，记得输入的数据必须是字节类型，因此需要使用 encode('utf-8') 将字符串转换为字节。
获取哈希值：使用 hexdigest() 方法获取计算出的哈希值，并以十六进制字符串形式返回。

密码加密：

一个正常的代码判断密码是否正确：

key=input("请输入密码：")
if key=="123456":
    print("登录成功")
else:
    print("登录失败")

在代码串里就能看到密码是123456，就算你把它打包成exe，exe文件可以被反编译

用字符Hash值判断密码是否正确：

import hashlib
message=input("请输入密码")

hash_object = hashlib.sha256()
hash_object.update(message.encode('utf-8'))
hash_value = hash_object.hexdigest()  # 以十六进制字符串形式返回哈希值

hash_object_md5 = hashlib.md5()
hash_object_md5.update(message.encode('utf-8'))
md5_hash_value = hash_object_md5.hexdigest()

hash_object_sha1 = hashlib.sha1()
hash_object_sha1.update(message.encode('utf-8'))
sha1_hash_value = hash_object_sha1.hexdigest()

if hash_value == "8d969eef6ecad3c29a3a629280e686cf0c3f5d5a86aff3ca12020c923adc6c92" and md5_hash_value=="e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e" and sha1_hash_value == "7c4a8d09ca3762af61e59520943dc26494f8941b":
    print("登录成功")
else:
    print("登录失败")

根据Hashs算法不可逆性与敏感性，可以用多种算法来保证密码不会有碰撞，就变成了最好的保护方式，就算是黑客，破解也难如登天

还有想了解的，发在评论区哦！作者会在24小时回复的(*^▽^*)