四十五 常用内建模块 hashlib

Python的hashlib提供了常见的摘要算法,如MD5,SHA1等等。

什么是摘要算法呢?摘要算法又称哈希算法、散列算法。它通过一个函数,把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串(通常用16进制的字符串表示)。

举个例子,你写了一篇文章,内容是一个字符串‘how to use python hashlib - by Michael‘,并附上这篇文章的摘要是‘2d73d4f15c0db7f5ecb321b6a65e5d6d‘。如果有人篡改了你的文章,并发表为‘how to use python hashlib - by Bob‘,你可以一下子指出Bob篡改了你的文章,因为根据‘how to use python hashlib - by Bob‘计算出的摘要不同于原始文章的摘要。

可见,摘要算法就是通过摘要函数f()对任意长度的数据data计算出固定长度的摘要digest,目的是为了发现原始数据是否被人篡改过。

摘要算法之所以能指出数据是否被篡改过,就是因为摘要函数是一个单向函数,计算f(data)很容易,但通过digest反推data却非常困难。而且,对原始数据做一个bit的修改,都会导致计算出的摘要完全不同。

我们以常见的摘要算法MD5为例,计算出一个字符串的MD5值:

import hashlib

md5 = hashlib.md5()
md5.update(‘how to use md5 in python hashlib?‘.encode(‘utf-8‘))
print(md5.hexdigest())

计算结果如下:

d26a53750bc40b38b65a520292f69306

如果数据量很大,可以分块多次调用update(),最后计算的结果是一样的:

import hashlib

md5 = hashlib.md5()
md5.update(‘how to use md5 in ‘.encode(‘utf-8‘))
md5.update(‘python hashlib?‘.encode(‘utf-8‘))
print(md5.hexdigest())

试试改动一个字母,看看计算的结果是否完全不同。

MD5是最常见的摘要算法,速度很快,生成结果是固定的128 bit字节,通常用一个32位的16进制字符串表示。

另一种常见的摘要算法是SHA1,调用SHA1和调用MD5完全类似:

import hashlib

sha1 = hashlib.sha1()
sha1.update(‘how to use sha1 in ‘.encode(‘utf-8‘))
sha1.update(‘python hashlib?‘.encode(‘utf-8‘))
print(sha1.hexdigest())

SHA1的结果是160 bit字节,通常用一个40位的16进制字符串表示。

比SHA1更安全的算法是SHA256和SHA512,不过越安全的算法不仅越慢,而且摘要长度更长。

有没有可能两个不同的数据通过某个摘要算法得到了相同的摘要?完全有可能,因为任何摘要算法都是把无限多的数据集合映射到一个有限的集合中。这种情况称为碰撞,比如Bob试图根据你的摘要反推出一篇文章‘how to learn hashlib in python - by Bob‘,并且这篇文章的摘要恰好和你的文章完全一致,这种情况也并非不可能出现,但是非常非常困难。

摘要算法应用

摘要算法能应用到什么地方?举个常用例子:

任何允许用户登录的网站都会存储用户登录的用户名和口令。如何存储用户名和口令呢?方法是存到数据库表中:

任何允许用户登录的网站都会存储用户登录的用户名和口令。如何存储用户名和口令呢?方法是存到数据库表中:

name    | password
--------+----------
michael | 123456
bob     | abc999
alice   | alice2008

如果以明文保存用户口令,如果数据库泄露,所有用户的口令就落入黑客的手里。此外,网站运维人员是可以访问数据库的,也就是能获取到所有用户的口令。

正确的保存口令的方式是不存储用户的明文口令,而是存储用户口令的摘要,比如MD5:

username | password
---------+---------------------------------
michael  | e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e
bob      | 878ef96e86145580c38c87f0410ad153
alice    | 99b1c2188db85afee403b1536010c2c9

当用户登录时,首先计算用户输入的明文口令的MD5,然后和数据库存储的MD5对比,如果一致,说明口令输入正确,如果不一致,口令肯定错误。

时间: 2024-08-26 18:02:36

四十五 常用内建模块 hashlib的相关文章

四十二 常用内建模块 collections

collections是Python内建的一个集合模块,提供了许多有用的集合类. namedtuple 我们知道tuple可以表示不变集合,例如,一个点的二维坐标就可以表示成: >>> p = (1, 2) 但是,看到(1, 2),很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的. 定义一个class又小题大做了,这时,namedtuple就派上了用场: >>> from collections import namedtuple >>> Point = n

四十九 常用内建模块 urllib

urllib提供了一系列用于操作URL的功能. Get urllib的request模块可以非常方便地抓取URL内容,也就是发送一个GET请求到指定的页面,然后返回HTTP的响应: 例如,对豆瓣的一个URLhttps://api.douban.com/v2/book/2129650进行抓取,并返回响应: from urllib import request with request.urlopen('https://api.douban.com/v2/book/2129650') as f: d

python学习笔记(十二) - 常用内建模块

一.collections 1. namedtuple namedtuple是一个函数,它用来创建一个自定义的tuple对象,并且规定了tuple元素的个数,并可以用属性而不是索引来引用tuple的某个元素. from collections import namedtuple Point = namedtuple('Point', ['x', 'y']) p = Point(1, 2) print p.x print p.y 2.deque deque是为了实现高效插入和高效删除操作的双向列表

Python3 内建模块 hashlib、itertools、HTMLParser、urllib

Python的hashlib提供了常见的摘要算法,如MD5,SHA1等等. 什么是摘要算法呢?摘要算法又称哈希算法.散列算法.它通过一个函数,把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串(通常用16进制的字符串表示). 举个例子,你写了一篇文章,内容是一个字符串'how to use python hashlib - by Michael',并附上这篇文章的摘要是'2d73d4f15c0db7f5ecb321b6a65e5d6d'.如果有人篡改了你的文章,并发表为'how to use pytho

python基础-常用内建模块

一.collections:内建集合模块. 1.namedtuple:创建一个自定义的tuple对象 2.deque:为了高效实现插入和删除操作的双向列表,适合用于队列和栈 3.defaultdict:Key不存在时返回默认值 4.OrderedDict:保持Key的顺序 5.Counter:一个简单的计数器 二.base64 : 一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法 三.struct : str和其他二进制数据类型的转换 四.hashlib : 提供常见的摘要算法,如MD5,SHA1 五

Python常用内建模块

collections: collections是Python内建的一个集合模块,提供了许多有用的集合类. namedtuple  它用来创建一个自定义的tuple对象,并且规定了tuple元素的个数,并可以用属性而不是索引来引用tuple的某个元素 deque  deque是为了高效实现插入和删除操作的双向列表,适合用于队列和栈 defaultdict  Key不存在时返回默认值,不会报错 OrderedDict  保持Key的顺序 Counter  一个简单的计数器

四十四 常用内建模块 struct

准确地讲,Python没有专门处理字节的数据类型.但由于str既是字符串,又可以表示字节,所以,字节数组=str.而在C语言中,我们可以很方便地用struct.union来处理字节,以及字节和int,float的转换. 在Python中,比方说要把一个32位无符号整数变成字节,也就是4个长度的bytes,你得配合位运算符这么写: >>> n = 10240099 >>> b1 = (n & 0xff000000) >> 24 >>>

四十一 常用内建模块 datetime

datetime是Python处理日期和时间的标准库. 获取当前日期和时间 我们先看如何获取当前日期和时间: >>> from datetime import datetime >>> now = datetime.now() # 获取当前datetime >>> print(now) 2015-05-18 16:28:07.198690 >>> print(type(now)) <class 'datetime.datetim

四十三 常用内建模块 base64

Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法. 用记事本打开exe.jpg.pdf这些文件时,我们都会看到一大堆乱码,因为二进制文件包含很多无法显示和打印的字符,所以,如果要让记事本这样的文本处理软件能处理二进制数据,就需要一个二进制到字符串的转换方法.Base64是一种最常见的二进制编码方法. Base64的原理很简单,首先,准备一个包含64个字符的数组: ['A', 'B', 'C', ... 'a', 'b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']