散列算法(也叫摘要算法)

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MD4 散列算法step-by-step

下面给出MD4 下面给出MD4中，轮1，2，3的完整描述的完整描述： MD4中的第一轮：中的第一轮：中的第一轮 1°A=（A+f（B，C，D）+X[0]）＜＜3， 2°D=（D+f（A，B，C）+X[1]）＜＜7， 3°C=（C+f（D，A，B）+X[2]）＜＜11， 4°B=（B+f（C，D，A）+X[3]）＜＜19， 5°A=（A+f（B，C，D）+X[4]）＜＜3， 6°D=（D+f（A，B，C）+X[5]）＜＜7， 7°C=（C+f（D，A，B）+X[6]）＜＜11， 8°B=（B+f（C，D，A）+X[7]）＜＜19； 9°A=（A+f（B，C，D）+X[8]）＜＜3， 10°D=（D+f（A，B，C）+X[9]）＜＜7，
MD4散列算法（或称信息摘要算法) MD4散列算法（或称信息摘要算法) 散列算法
Rivest(RSA公司首度科学家，MIT博士，1990年提出 MD4，1991年提出增强版MD5。1992年提出SHA公布于1992年1月31日的联帮记录上，并于1993年5月11日采纳作为标准。这些散列函数运算起来非常快，都源于同一思想。它们对于签名非常长的消息是适用的。为了讲清Rivest的想法，还是从MD4讲起。 MD4：给定一个消息比特串x，使用如下算法来构造M： • 设d=447-(|x|(mod 512)) • l表示|x|(mod 264)的二进制表示,|l|=64 • M=x||1||Od||l
f(X,Y,Z)=(X∧Y)V（ X ∧Z） g(X,Y,Z)=(X∧Y)V(X∧Z)V(Y∧Z) h(X,Y,Z)=X⊕Y⊕Z 设计的MD4是非常快的，且实际上在Sun SPARC工作站上软实现可达速度1.4M bytes/S。另一方面，具体地谈论象MD4这样的散列函数的安全性是困难的，因为它不是基于一个已经很好研究过的问题，如大整数分解，离散对数问题。所以，象采用DES的情况一样，仅能在一段时间内取得对该体制的安全性的信任。另外，MD4的增强版本称为MD5，于1991年提出。 MD5使用了四轮来代替MD4的三轮，且运算速度大约比 MD4慢30%。（在SPARC工作站上大约为0.9Mbytes/S）。

浅析散列函数MD5算法的原理及其碰撞攻击

浅析散列函数MD5算法的原理及其碰撞攻击摘要随着网络技术的广泛应用，网络信息安全越来越引起人们的重视。

针对数据在存储时存在大量的安全问题，目前通常将需要存储的数据进行加密然后再存储，应用MD5算法是一个不错的选择。

本文详细介绍了MD5算法的概念，对MD5算法的原理、碰撞攻击以及MD5算法破解的重要意义进行探讨。

关键字：MD5 原理碰撞攻击一、引言现阶段，信息安全性已成为全社会共同关心的问题，密码学研究也越来越被人们所关注。

密码学主要研究的是通讯保密。

近年来，密码学研究之所以十分活跃，主要原因是它与计算机科学的蓬勃发展息息相关。

由于公共和私人的一些机构越来越多的应用电子数据处理，将数据存储在数据库中，因此防止非法泄露、删除、修改等是必须重视的问题。

对数据进行加密能够防止他人盗取需要保密的信息，但这只解决了一方面的问题，至于如何防止他人对重要数据进行破坏，如何确定交易者的身份，以及如何防止日后发生纠纷时交易者抵赖，还需要采取其它的手段，这一手段就是数字签名。

数字签名技术实际上是在数据加密技术基础上的一种延伸的应用。

数字签名经常和单向散列(Hash)函数一起使用，而单向散列(Hash)函数是现代密码学的核心。

最常见的散列算法有MD5，SHA和Snefru，MD5是当今非常流行的Hash 加密技术，因而本文选取MD5作为研究对象，详细介绍了MD5算法的概念，对MD5算法的原理、碰撞攻击以及MD5算法破解的重要意义进行探讨。

二、MD5算法的概念MD5的全称是Message -Digest Algorthm 5(信息--摘要算法), 即将任意长度的“字节串”变换成一个128bit的大整数, 是一种不可逆的字符串变换算法。

通过数学运算,把不同长度的信息转化到128位编码中,形成Hash值, 通过比较该数值是否正确,来确定通信双方的合法性, 即数字签名功能。

在数据传输后, 可以通过比较Hash值来判断信息途中是否被截获修改, 是否由合法的发送人发送或者合法的接收人接收等。

数字签名算法-RSA、DSA、ECDSA、ECDH

数字签名算法-RSA、DSA、ECDSA、ECDH数字签名算法介绍和区别原⽂阅读：数字签名是⼀个带有密钥的消息摘要算法，这个密钥包括了公钥和私钥，⽤于验证数据完整性、认证数据来源和抗否认，遵循OSI参考模型、私钥签名和公钥验证。

也是⾮对称加密算法和消息摘要算法的结合体，常见的数字签名算法主要有RSA、DSA、ECDSA三种，本⽂对数字签名算法进⾏详细介绍。

Hash⼜译散列、摘要等名，本⽂统⼀称Hash。

1. RSA数字签名算法RSA是⽬前计算机密码学中最经典算法，也是⽬前为⽌使⽤最⼴泛的数字签名算法，RSA数字签名算法的密钥实现与RSA的加密算法是⼀样的，算法的名称都叫RSA。

密钥的产⽣和转换都是⼀样的，包括在售的所有SSL数字证书、代码签名证书、⽂档签名以及邮件签名⼤多都采⽤RSA算法进⾏加密。

RSA数字签名算法主要包括MD和SHA两种算法，例如我们熟知的MD5和SHA-256即是这两种算法中的⼀类，具体如下表格分布1.1. MD2、MD4、MD5算法最常见的是我们熟知的MD5加密算法，MD5全称Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法 5），⽬前⽐较普遍的Hash算法，是散列算法的基础原理，MD5的前⾝有MD2、MD3和MD4。

MD5算法法是输⼊任意长度字符，输出固定长度128位的算法。

经过程序流程，⽣成四个32位数据，最后联合起来成为⼀个128位Hash值，主要⽅式是通过求余、取余、调整长度、与链接变量进⾏循环运算进⽽得出结果。

1.2. SHA-1算法SHA-1是由NIST NSA设计为同DSA⼀起使⽤的，SHA-1设计时基于和MD4相同原理，并且模仿了该算法，SHA-1抗穷举(brute-force)性更好，它产出160位的Hash值，对于⾮线性运算、移位和加法运算也与MD5类似。

SHA-1也应⽤于包括TLS和SSL、PGP、SSH、S/MIME和IPsec等多种协议中，曾被视为是MD5的后继者。

MD5和Hash

MD5和Hash
不⽌⼀次有⼈问我与MD5的区别以及如何选择使⽤，今天有⼈问我了，其实这⽅⾯我懂的也不太多，基础的还是了解⼀些的，把我知道的记⼀下吧。

MD5和Hash的区别
⾸先，MD5与hash都是单向加密的算法，可以把⼀些信息进⾏单向加密成固定长度的散列码。

（hash算法即常说的散列算法，也被⼈翻译成哈希）其次，MD5也是hash算法的⼀种，常见的hash算法还有sha1,sha2等
MD5也被称为信息摘要算法，由于其算法复杂不够，容易被暴⼒破解的。

SHA1算法也存在和MD5⼀样的问题。

还有SHA2、SHA256、SHA512等，这些算法的复杂度相对要⾼，但是依然是可被破解的只是破解成本被增加了，但是⼀些常⽤的⽂本信息（⽐如密码）的散列码被⼀些专业⼚端记录下来了，还是容易被破解的，怎么办呢？加个密码盐呗，这样的话暴⼒破解⼏乎是搞不定了，即使搞定了可能也因为过去太久时间⽽变的没有价值
常⽤的密码攻击⽅式
常⽤的密码攻击⽅式有字典攻击、暴⼒破解、查表法、反向查表法、彩虹表等。

暴⼒破解：按照⼀定的顺序⼀个⼀个的去试
字典攻击：把常⽤的密码做成字典，破解时先看字典⾥是否存在，有效加快破解速度
查表法：使⽤⼀个⼤型字典，把每个p和对应的q都记录下来，按q做⼀下索引，直接查找匹配。

彩虹表：对于HASH的传统做法是把H(X)的所有输出穷举，查找H(X[y])H§，得出PX[y]。

⽽彩虹表则是使⽤散列链的⽅式进⾏。

说明：
"散列链"是为了降低传统做法空间要求的技术，想法是定义⼀个衰减函数 R 把散列值变换成另⼀字符串。

通过交替运算H函数和R函数，形成交替的密码和散列值链条。

TLS参数术语介绍

TLS参数术语介绍TLS（Transport Layer Security）是一种用于保护网络通信的协议，它在传输层上提供了安全的数据传输。

TLS使用了多种加密算法和安全机制来确保通信的保密性、完整性和身份验证。

在TLS中有一些重要的参数和术语，下面将对这些参数和术语进行介绍。

1. 密码套件（Cipher Suite）密码套件是指TLS使用的加密算法和密钥交换算法的集合。

一个密码套件通常包括对称加密算法、散列算法、密钥交换算法和数字签名算法等。

在TLS握手过程中，客户端和服务器会协商选择一个适合双方的密码套件进行通信。

2. 对称加密算法（Symmetric Encryption Algorithm）对称加密算法是指在加密和解密时使用相同的密钥的算法。

在TLS中常用的对称加密算法有AES（Advanced Encryption Standard）、3DES （Triple Data Encryption Algorithm）和RC4（Rivest Cipher 4）等。

3. 散列算法（Hash Algorithm）散列算法是将任意长度的数据映射到一个固定长度的结果的算法。

在TLS中，散列算法用于计算消息摘要，以确保数据的完整性和一致性。

常用的散列算法有MD5（Message Digest Algorithm 5）和SHA（Secure Hash Algorithm）等。

4. 密钥交换算法（Key Exchange Algorithm）密钥交换算法是用于在通信双方之间安全地传递秘密密钥的算法。

在TLS中，密钥交换算法可以分为两种类型：非对称密钥交换算法和对称密钥交换算法。

常用的非对称密钥交换算法有RSA（Rivest-Shamir-Adleman）和Diffie-Hellman等，而常用的对称密钥交换算法有Pre-Shared Key（PSK）和Elliptic Curve Cryptography（ECC）等。

SHA1算法原理

SHA1算法原理SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）是一种密码学安全散列算法，用于为消息生成一个160位的哈希值（也称为摘要）。

它是公认的替代品MD5算法的一种选择。

SHA-1使用了一系列的逻辑运算和位操作，将输入消息不论其长度多长，都转换为一个固定长度的哈希值。

这个过程包括以下几个步骤。

1.数据填充：SHA-1算法首先将输入消息进行填充，使其长度能够被512位整除。

填充方式为在消息末尾添加1位"1"，接着填充0直到消息长度满足要求。

2.填充长度：SHA-1算法还需要将原始消息长度添加到填充后的消息末尾，以确保消息的完整性。

原始消息的长度是以二进制形式表示的。

通常情况下，这个长度值是64位的。

3.初始化变量：SHA-1算法使用了一个160位的初始化变量数组，也被称为缓冲区。

这个数组被SHA-1算法设计为预定义的常量。

4.消息分块：填充后的消息将被分成固定长度的512位块。

每个块会按顺序被处理。

5.压缩函数：SHA-1算法中的压缩函数是算法的核心部分。

它将每个块和当前的缓冲区作为输入，并经过一系列的逻辑运算和位操作，产生一个新的缓冲区。

6.迭代：SHA-1算法会迭代地处理每个块，依次将其与当前的缓冲区作为输入，生成新的缓冲区。

这个过程会不断重复，直到所有的块都被处理完毕。

7.输出：SHA-1算法的最终输出是压缩函数最后一个迭代得到的缓冲区。

这个缓冲区会被转换为一个160位的哈希值，作为算法的输出。

SHA-1算法的核心思想是将一个任意长度的消息映射为一个固定长度的哈希值，使得任意较小的输入变化都会导致输出哈希值的变化。

这样可以确保消息的完整性和不可逆性。

然而，由于SHA-1算法的安全性有所不足，它已被广泛认为是不安全的。

随着计算能力的提高和密码学攻击技术的发展，SHA-1算法存在被暴力破解和碰撞攻击的风险。

因此，现在通常建议使用更强大的哈希算法，如SHA-256、SHA-384或SHA-512，以提供更高的安全性。

摘要算法的简单介绍

数据摘要算法介绍(SHA、MD5和CRC32)一、数据摘要算法概述数据摘要算法是密码学算法中非常重要的一个分支，它通过对所有数据提取指纹信息以实现数据签名、数据完整性校验等功能，由于其不可逆性，有时候会被用做敏感信息的加密。

数据摘要算法也被称为哈希（Hash）算法或散列算法。

常用的数据摘要算法主要以下几大类：1、CRC8、CRC16、CRC32CRC（Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验）算法出现时间较长，应用也十分广泛，尤其是通讯领域，现在应用最多的就是 CRC32算法，它产生一个4字节（32位）的校验值，一般是以8位十六进制数，如FA 12 CD45等。

CRC算法的优点在于简便、速度快，严格的来说，CRC更应该被称为数据校验算法，但其功能与数据摘要算法类似，因此也作为测试的可选算法。

在 WinRAR、WinZIP 等软件中，也是以 CRC32 作为文件校验算法的。

一般常见的简单文件校验（Simple FileVerify – SFV）也是以CRC32算法为基础，它通过生成一个后缀名为 .SFV 的文本文件，这样可以任何时候可以将文件内容CRC32运算的结果与 .SFV 文件中的值对比来确定此文件的完整性。

与 SFV 相关工具软件有很多，如MagicSFV、MooSFV等。

2、MD2 、MD4、MD5这是应用非常广泛的一个算法家族，尤其是 MD5（Message-Digest Algorithm5，消息摘要算法版本5），它由MD2、MD3、MD4发展而来，由RonRivest（RSA公司）在1992年提出，目前被广泛应用于数据完整性校验、数据（消息）摘要、数据加密等。

MD2、MD4、MD5都产生16字节（128位）的校验值，一般用32位十六进制数表示。

MD2的算法较慢但相对安全，MD4速度很快，但安全性下降，MD5比MD4更安全、速度更快。

目前在互联网上进行大文件传输时，都要得用MD5算法产生一个与文件匹配的、存储MD5值的文本文件（后缀名为.md5或.md5sum），这样接收者在接收到文件后，就可以利用与 SFV类似的方法来检查文件完整性，目前绝大多数大型软件公司或开源组织都是以这种方式来校验数据完整性，而且部分操作系统也使用此算法来对用户密码进行加密，另外，它也是目前计算机犯罪中数据取证的最常用算法。

生成数字摘要的常用数学算法

生成数字摘要的常用数学算法
数字信息摘要常见算法
编解码算法
1.Hex编码
将二进制数据按16进制转换为字符串，1字节=2个字符，编码后体积为2倍。

2.Base64
由MIME规范定义的编码算法，其将3个字节(24位)编码为4个字符。

字符集包括64个，可表示6二进制位的数据，因此一个字符对应一组6bit的数据。

编码后体积约为4/3倍，针对不足位数用=补齐。

HASH算法
通常也称散列算法，是一种将任意长度的消息变成固定长度的消息摘要算法，不可逆；
1.MD5
Message Digest Algorithm 5，流行度极高，但目前被发现存在碰撞冲突风险；
任意长度输出为128bit=16字节摘要
2.SHA1
SHA指Security Hash Algorithm，由美国国家安全局NSA设计的安全散列算法系列；
SHA1输出长度为160bit=20字节摘要
3.SHA256
继SHA1出现的算法(属于SHA-2类)，安全性较SHA1更高；
SHA256输出长度为256bit=32字节摘要。

MAC算法
Message Authentication Code，消息认证码算法，基于HASH算法之上，增加了密钥的支持以提高安全性。

具体算法包括HmacMD5/HmacSHA1/HmacSHA256等，输入包括数据及密钥，输出长度与HASH算法一致。

密钥可以是任意长度的数据。

散列函数、消息摘要与数字签名

散列函数、消息摘要与数字签名⼀，散列函数（Hash function）散列函数：任何⼀种能将任意⼤⼩数据映射为固定⼤⼩数据的函数，都能被称为散列函数。

散列函数的返回值称为散列值、散列码，摘要或者简单散列。

也就是说散列函数能将任意长度的输⼊变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。

散列值空间通常远⼩于输⼊的空间。

散列函数的⼀些特性：消息的长度不受限制确定性：对于相同的输⼊（根据同⼀函数），它必须始终⽣成相同的散列值，如果两个散列值是不相同的，那么这两个散列值的原始输⼊也是不相同的，但是对于不同的输⼊可能会散列成相同的输出（哈希碰撞），所以不可能从散列值来确定唯⼀的输⼊值。

均匀性：良好的散列函数应该输⼊尽可能均匀的映射到输出范围上。

单向性：在加密应⽤程序中，通常期望散列函数实际上是不可逆的。

⼆，散列函数的应⽤1. 散列表散列函数通常与散列表（hash table）结合使⽤，使⽤散列表能够快速的按照关键字查找数据记录。

具体地，散列函数会先将关键字映射到地址集合中的某⼀个位置，然后通过这个地址来查找数据记录（也就是将关键字通过散列函数转换的地址来查找表中的数据）2. 加密散列函数由于散列函数的多样性，它们经常是专门为某⼀应⽤⽽设计的，⽐如为加密和验证信息完整性⽽设计的散列函数（⼜被称为单向散列函数、杂凑函数或者消息摘要函数），这种散列函数是⼀个“单向”操作：对于给定的散列值，没有实⽤的⽅法可以计算出⼀个原始输⼊，也就是说很难伪造，⽐如 MD5 这种散列函数，被⼴泛⽤作检测⽂件的完整性。

2.1 验证消息的完整性安全hash的⼀个重要应⽤就是验证消息的完整性：发送者将原⽂与摘要⼀起发送给接受者，然后接收者⽤同⼀个hash函数对收到的原⽂产⽣⼀个摘要，与发送者的摘要信息对⽐，如果相同，则说明收到的信息是完整的。

验证流程如下：在上述流程中，信息收发双发在通信前已经商定了具体的散列算法，并且该算法是公开的，如果消息在传递过程中被篡改，则该消息不能与已获得的数字指纹相匹配。

散列函数及其应用

散列函数及其应⽤散列函数散列，英⽂Hash，也有直接⾳译为“哈希”的，就是把任意长度的输⼊（⼜叫做预映射， pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。

这种转换是⼀种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远⼩于输⼊的空间，不同的输⼊可能会散列成相同的输出，所以不可能从散列值来确定唯⼀的输⼊值。

简单的说就是⼀种将任意长度的消息压缩到某⼀固定长度的信息摘要的函数。

散列函数的应⽤在算法竞赛中，我所接触到的主要有字符串hash⽤于把字符串“索引”为⼀个值，然后对复杂字符串进⾏操作，来加快遍历速度，降低算法复杂度。

把字符串匹配转移到了值匹配。

但是散列函数属于⼀种“概率型算法”，对于模的取值有⼀定概率出现碰撞。

所以在算法竞赛中不常使⽤，或者要多次测验避免碰撞。

在信息安全⽅⾯的应⽤主要体现在以下的3个⽅⾯： 1）⽂件校验我们⽐较熟悉的校验算法有奇偶校验和CRC校验，这2种校验并没有抗数据篡改的能⼒，它们⼀定程度上能检测并纠正数据传输中的信道误码，但却不能防⽌对数据的恶意破坏。

MD5 Hash算法的"数字指纹"特性，使它成为⽬前应⽤最⼴泛的⼀种⽂件完整性校验和（Checksum）算法，不少Unix系统有提供计算md5 checksum的命令。

2）数字签名 Hash 算法也是现代密码体系中的⼀个重要组成部分。

由于⾮对称算法的运算速度较慢，所以在数字签名协议中，单向散列函数扮演了⼀个重要的⾓⾊。

对 Hash 值，⼜称"数字摘要"进⾏数字签名，在统计上可以认为与对⽂件本⾝进⾏数字签名是等效的。

⽽且这样的协议还有其他的优点。

3）鉴权协议如下的鉴权协议⼜被称作"挑战--认证模式：在传输信道是可被侦听，但不可被篡改的情况下，这是⼀种简单⽽安全的⽅法。

散列函数的安全性两个不同的输⼊，经过哈希算法后，得到了同样的哈希值，就叫做哈希碰撞。

常见的hash算法有哪些及其原理是什么

常见的hash算法有哪些及其原理是什么Hash，一般翻译做散列，也有直接音译为哈希的，就是把任意长度的输入（又叫做预映射，pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。

这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，而不可能从散列值来唯一的确定输入值。

简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

哈希表是根据设定的哈希函数H（key）和处理冲突方法将一组关键字映射到一个有限的地址区间上，并以关键字在地址区间中的象作为记录在表中的存储位置，这种表称为哈希表或散列，所得存储位置称为哈希地址或散列地址。

作为线性数据结构与表格和队列等相比，哈希表无疑是查找速度比较快的一种。

通过将单向数学函数（有时称为哈希算法）应用到任意数量的数据所得到的固定大小的结果。

如果输入数据中有变化，则哈希也会发生变化。

哈希可用于许多操作，包括身份验证和数字签名。

也称为消息摘要。

简单解释：哈希（Hash）算法，即散列函数。

它是一种单向密码体制，即它是一个从明文到密文的不可逆的映射，只有加密过程，没有解密过程。

同时，哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。

哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。

常用hash算法的介绍：（1）MD4MD4（RFC 1320）是MIT 的Ronald L. Rivest在1990 年设计的，MD 是Message Digest （消息摘要）的缩写。

它适用在32位字长的处理器上用高速软件实现它是基于32位操作数的位操作来实现的。

（2）MD5MD5（RFC 1321）是Rivest 于1991年对MD4的改进版本。

它对输入仍以512位分组，其输出是4个32位字的级联，与MD4 相同。

MD5比MD4来得复杂，并且速度较之要。

摘要算法（哈希算法）

摘要算法（哈希算法）摘要算法（哈希算法）摘要算法⼜称哈希算法，它表⽰输⼊任意长度的数据，输出固定长度的数据，相同的输⼊数据始终得到相同的输出，不同的输⼊数据尽量得到不同的输出。

消息摘要算法分为三类MD(Message Digest)：消息摘要⽣成的消息摘要都是128位的,包括：MD2，MD4，MD5,从安全性上说：MD5 > MD4 > MD2SHA(Secure Hash Algorithm)：安全散列包括：SHA-1(160)，SHA-2(SHA-224，SHA-256，SHA-384，SHA-512)MAC(Message Authentication Code)：消息认证码含有密钥的散列函数算法包含了MD和SHA两个系列的消息摘要算法HMAC只是在原有的MD和SHA算法的基础上添加了密钥融合了MD,SHA：MD系列：HmacMD2，HmacMD4，HmacMD5SHA系列：HmacSHA1，HmacSHA224，HmacSHA256，HmacSHA38，HmacSHA51同过hashlib模块实现import hashlibmd5 = hashlib.md5(b"yang") # 加盐，最好是动态加盐，防⽌恶意碰撞data = "hello world"md5.update(data.encode('utf-8'))print(md5.hexdigest())同过hmac模块实现#hashlib模块实现了sha1，sha224，sha256，sha384，sha512，md5等算法，交易所的加密中⼀般使⽤sha256或md5import osimport hmacimport hashlibsecret_key = b"yang"random_seq = os.urandom(32)hmac = hmac.new(secret_key,msg=random_seq,digestmod=hashlib.sha224)#secret_key相当于盐ret = hmac.digest()print(ret)相加⼀致性#字符串分开加密相加与单独是⼀致的import hashlibmd5 = hashlib.md5() #加盐处md5.update("hello,yang".encode())print(md5.hexdigest())#两次输出的结果是⼀样的md5 = hashlib.md5() #加盐处md5.update("hello".encode())md5.update(",yang".encode())print(md5.hexdigest())。

摘要算法（哈希算法、散列算法）

摘要算法（哈希算法、散列算法）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）。

Python的hashlib提供了常见的摘要算法，如 MD5，SHA1，SHA512 等等。

提⽰：要注意摘要算法不是加密算法，不能⽤于加密（因为⽆法通过摘要反推明⽂），只能⽤于防篡改，但是它的单向计算特性决定了可以在不存储明⽂⼝令的情况下验证⽤户⼝令。

如果原⽂内容是⼀个字符串'I am Jason'，经MD5计算内容摘要是'2d3ec0dd5d4b99a2c5f1eb47656637e0'。

如果有⼈篡改了你的⽂章，并发表为'I am Ross'，篡改后的字符串计算出的摘要('6845af67ef35bfe261f6fed5a66ff3ab')不同于原⽂的摘要，你就知道该内容被串改了。

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。

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。

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。

数据量⼩的时候可以⼀次性求出摘要import hashlibmd5 = hashlib.md5()# update中的数据需要是bytes类型的数据据。

md5.update(bytes('I am Jason', encoding='utf-8'))# digest()返回的是⼆进制的字符串表达形式data1 = md5.digest()# hexdigest()返回的是⼗六进制的字符串表达形式data2 = md5.hexdigest()print(data1) # b'->\xc0\xdd]K\x99\xa2\xc5\xf1\xebGef7\xe0'print(data2) # 2d3ec0dd5d4b99a2c5f1eb47656637e0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 hashlibmd5 = hashlib.md5()md5.update(bytes('I am ', encoding='utf-8'))md5.update(bytes('Jason', encoding='utf-8'))data = md5.hexdigest()print(data) # 多次求值后返回的是⼗六进制的字符串表达形式还是 2d3ec0dd5d4b99a2c5f1eb47656637e0另⼀种常见的摘要算法是SHA1，调⽤SHA1和调⽤MD5完全类似, 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。

摘要算法——精选推荐

摘要算法1、摘要算法数据库⾥保存的⽤户密码不应该是明⽂，是经过算法加密后的密⽂摘要算法：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摘要结果是不可逆的，不能被还原为原数据常见的摘要算法：md5, sha1import hashlibpwd = 'cc'.encode('ascii')m = hashlib.md5(pwd)print(m.hexdigest())#c9c1ebed56b2efee7844b4158905d845s = hashlib.sha1(pwd)print(s.hexdigest())#bdb480de655aa6ec75ca058c849c4faf3c0f75b12、加盐算法假如⽤户使⽤简单密码, 破解者可以⽤提前⽣成的简单密码摘要表(彩虹表)来破解原⽂,所以我们会存储⼀个额外的信息, 扰乱⽤户的简单密码# ⽣成⼀个带盐的密⽂def salted_password(password, salt):def md5hex(ascii_str):return hashlib.md5(ascii_str.encode('ascii')).hexdigest()hash1 = md5hex(password)hash2 = md5hex(hash1 + salt)return hash23、这样在注册时保存的是加密后的密码，验证登录时也是验证加密后的密码def salted_password(self, password, salt='kjfe**23lkf@@ii'):def sha256(ascii_str):return hashlib.sha256(ascii_str.encode('ascii')).hexdigest()hash1 = sha256(password)hash2 = sha256(hash1 + salt)return hash2def validate_register(self):pwd = self.passwordself.password = self.salted_password(pwd)if User.find_by(username=ername) is None:self.save()return selfelse:return Nonedef validate_login(self):u = User.find_by(username=ername)if u is not None:return u.password == self.salted_password(self.password)else:return False。

现代哈希算法

现代哈希算法1什么是哈希算法哈希算法（Hash Algorithm），又称散列算法，是一种不可逆的一种密码学算法，也是一类单向函数，又称摘要算法。

哈希算法能将任意长度的输入“压缩”成固定长度的输出，只要原始数据不变，哈希算法每次运算出来的输出都是相同的，通过输出可以验证原始数据是否一致，因此哈希算法常常用于验证数据的完整性、签名等安全领域。

2现代哈希算法当前应用最为广泛的哈希算法是现代哈希算法，其中最流行的有md5、sha、sha256等，它们均可生成固定比特数长度的摘要，具有内容独特性、不可逆、不可解读和抗碰撞等特点，因此被广泛应用到软件校验，网络安全，数据加密等领域。

MD5算法是一种最常用的单向哈希函数，其计算过程比较简单，可以很快地计算出一个128bit的摘要值，该算法的计算结果只有32bit 长，具有抗碰撞性，也就是说，不同的原文必须有相同的摘要值，但是反过来不成立。

SHA算法也称为安全散列算法，由美国国家安全局设计，其位数可以是160bit、256bit或者512bit。

SHA算法使用一个类似MD5算法的信息摘要函数，能够提供更强的安全性，除了计算速度慢于MD5之外，其它特性和MD5相似。

SHA256算法是SHA算法家族中的一种。

SHA256是原始SHA算法的延续，计算过程和MD5大体相似，但增加其复杂度，该算法结果由256bit长。

3使用哈希算法的好处哈希算法具有以下优点：（1）不可逆性。

某些哈希算法已经用于验证数据"Integrity"的完整性，因为它可以确保数据的不可逆性和不可更改性，能够有效地防止数据在传输中被篡改。

（2）隐藏数据内容。

哈希算法是一种不可逆性算法，将明文输入到哈希函数中，可以产生一个随机的值，无法从输出值推算出原始输入值，可以有效地掩盖原始数据的内容，提供信息的安全性。

（3）单向性。

哈希算法是单向算法，也就是说，它只能将原始数据转换成哈希值，而无法将哈希值转换回原始数据，具有十分强的安全性。

哈希算法的应用

哈希算法的应用1 哈希算法简介哈希算法，也被称为散列函数或摘要算法，是一种将不同大小的输入数据转换为固定大小的输出值的算法。

它被广泛应用于各种领域，包括密码学、数据完整性检查、数据比较、数据索引等。

哈希算法是一种单向函数，即只能从输入计算出输出，不能从输出推导出输入。

它具有以下特点：- 相同的输入一定会得到相同的输出。

- 不同的输入可能会得到相同的输出，这就是哈希冲突。

- 哈希算法的输出值长度固定，通常为128、256、512比特等。

- 哈希算法是不可逆的，即不能通过输出值反推出输入值。

2 哈希算法在密码学中的应用哈希算法在密码学中被广泛应用，其中最常见的用途是密码存储。

在传统的密码存储方式中，用户的密码明文存储在服务器端，这存在着很大的安全风险。

如果黑客攻击了服务器，就可以获取到所有用户的密码。

为了解决这个问题，通常采用哈希算法来存储密码。

具体地，将用户密码作为输入，利用哈希算法计算出一个固定长度的输出值，然后将该输出值存储在服务器端。

当用户登录时，将其密码作为输入，再次使用哈希算法计算出一个输出值，然后将该输出值与之前存储的值进行比较。

如果两个值相同，说明用户输入的密码是正确的。

采用哈希算法存储密码的最大优势是即使黑客获取了服务器上的哈希值，也无法反推出原始的密码。

因为哈希算法是不可逆的，黑客无法通过哈希值计算出密码。

当用户输入密码时，服务器只需要再次进行哈希计算，然后将计算出的值与保存的哈希值进行比较即可。

3 哈希算法在数据完整性检查中的应用哈希算法还可以用于数据完整性检查。

在数据传输过程中，数据可能会被篡改，这就会导致数据不完整或者数据错误。

为了解决这个问题，通常使用哈希算法进行数据完整性检查。

具体地，将数据的每一个字节都作为输入，然后使用哈希算法计算出一个输出值。

将输出值传输给接收方，接收方再次使用哈希算法计算出输出值，然后将该值与发送方传输的值进行比较。

如果两个值相同，说明数据在传输过程中没有被篡改。

常见哈希算法

常见哈希算法
哈希算法是一种将任意长度的数据映射为固定长度哈希值的算法。

在计算机科学和密码学领域，常见的哈希算法有以下几种。

1. 散列函数：将任意长度的消息映射为固定长度的摘要。

它具有单向性，即很难从哈希值反推出原始消息。

其中一个常见的散列函数是“散列算法A”。

2. MD5: 是一种广泛使用的哈希算法。

它接受任意长度的输入，并输出128位（16字节）的哈希值。

由于存在安全性漏洞，不再被推荐用于加密目的。

3. SHA-1：也是一种常见的哈希算法。

它接受任意长度的输入，并输出160位（20字节）的哈希值。

由于其碰撞攻击的漏洞，不再被推荐用于安全加密。

4. SHA-256：是SHA-2（安全哈希算法家族）中的一种，接受任意长度的输入，并输出256位（32字节）的哈希值。

它在安全性方面较SHA-1更强，广泛应用于数字签名、密码学证明等领域。

5. HMAC：HMAC是使用哈希函数和密钥进行消息认证的机制。

它结合了密钥、消息和哈希函数，产生一个带有密钥校验的哈希值。

其中一个常见的HMAC算法是
“HMAC-SHA256”。

这些常见的哈希算法在数据完整性校验、密码学安全、数据唯一性验证等领域有广泛的应用。

在实际使用中，选择合适的哈希算法应根据具体的安全需求和性能要求。