hashlib


摘要算法简介

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?')
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:

md5 = hashlib.md5()
md5.update('how to use md5 in ')
md5.update('python hashlib?')
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 ')
sha1.update('python hashlib?')
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:

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。

练习:根据用户输入的口令,计算出存储在数据库中的MD5口令:

def calc_md5(password):
pass

存储MD5的好处是即使运维人员能访问数据库,也无法获知用户的明文口令。

练习:设计一个验证用户登录的函数,根据用户输入的口令是否正确,返回True或False:

db = {
'michael': 'e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e',
'bob': '878ef96e86145580c38c87f0410ad153',
'alice': '99b1c2188db85afee403b1536010c2c9'
} def login(user, password):
pass

采用MD5存储口令是否就一定安全呢?也不一定。假设你是一个黑客,已经拿到了存储MD5口令的数据库,如何通过MD5反推用户的明文口令呢?暴力破解费事费力,真正的黑客不会这么干。

考虑这么个情况,很多用户喜欢用123456888888password这些简单的口令,于是,黑客可以事先计算出这些常用口令的MD5值,得到一个反推表:

'e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e': '123456'
'21218cca77804d2ba1922c33e0151105': '888888'
'5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99': 'password'

这样,无需破解,只需要对比数据库的MD5,黑客就获得了使用常用口令的用户账号。

对于用户来讲,当然不要使用过于简单的口令。但是,我们能否在程序设计上对简单口令加强保护呢?

由于常用口令的MD5值很容易被计算出来,所以,要确保存储的用户口令不是那些已经被计算出来的常用口令的MD5,这一方法通过对原始口令加一个复杂字符串来实现,俗称“加盐”:

def calc_md5(password):
return get_md5(password + 'the-Salt')

经过Salt处理的MD5口令,只要Salt不被黑客知道,即使用户输入简单口令,也很难通过MD5反推明文口令。

但是如果有两个用户都使用了相同的简单口令比如123456,在数据库中,将存储两条相同的MD5值,这说明这两个用户的口令是一样的。有没有办法让使用相同口令的用户存储不同的MD5呢?

如果假定用户无法修改登录名,就可以通过把登录名作为Salt的一部分来计算MD5,从而实现相同口令的用户也存储不同的MD5。

练习:根据用户输入的登录名和口令模拟用户注册,计算更安全的MD5:

db = {}

def register(username, password):
db[username] = get_md5(password + username + 'the-Salt')

然后,根据修改后的MD5算法实现用户登录的验证:

def login(username, password):
pass

小结

摘要算法在很多地方都有广泛的应用。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。

借鉴:https://www.liaoxuefeng.com/wiki/001374738125095c955c1e6d8bb493182103fac9270762a000/0013868328251266d86585fc9514536a638f06b41908d44000

python模块_hashlib详解的更多相关文章

  1. python 模块导入详解

    本文不讨论 Python 的导入机制(底层实现细节),仅讨论模块与包,以及导入语句相关的概念.通常,导入模块都是使用如下语句: import ... import ... as ... from .. ...

  2. Python模块导入详解

    定义 模块:用来从逻辑上组织Python代码(变量.函数.类.逻辑)去实现一个功能.本质就是.py结尾的Python文件. 包:用来从逻辑上组织模块的(可以放一堆模块在目录下).本质就是一个目录(必须 ...

  3. python之模块datetime详解

    # -*- coding: utf-8 -*- #python 27 #xiaodeng #python之模块datetime详解 import datetime #data=datetime.dat ...

  4. Python 双向队列Deque、单向队列Queue 模块使用详解

    Python 双向队列Deque 模块使用详解 创建双向队列Deque序列 双向队列Deque提供了类似list的操作方法: #!/usr/bin/python3 import collections ...

  5. Python 字符串方法详解

    Python 字符串方法详解 本文最初发表于赖勇浩(恋花蝶)的博客(http://blog.csdn.net/lanphaday),如蒙转载,敬请保留全文完整,切勿去除本声明和作者信息.        ...

  6. Python开发技术详解(视频+源码+文档)

    Python, 是一种面向对象.直译式计算机程序设计语言.Python语法简捷而清晰,具有丰富和强大的类库.它常被昵称为胶水语言,它能够很轻松的把用其他语言制作的各种模块(尤其是C/C++)轻松地联结 ...

  7. 【python进阶】详解元类及其应用2

    前言 在上一篇文章[python进阶]详解元类及其应用1中,我们提到了关于元类的一些前置知识,介绍了类对象,动态创建类,使用type创建类,这一节我们将继续接着上文来讲~~~ 5.使⽤type创建带有 ...

  8. Python开发技术详解PDF

    Python开发技术详解(高清版)PDF 百度网盘 链接:https://pan.baidu.com/s/1F5J9mFfHKgwhkC5KuPd0Pw 提取码:xxy3 复制这段内容后打开百度网盘手 ...

  9. Python之print详解

    Python之print详解 http://www.jb51.net/article/55768.htm   print的一些基本用法,在前面的讲述中也涉及一些,本讲是在复习的基础上,尽量再多点内容. ...

随机推荐

  1. mysql索引类型-方法-形式-使用时机-不足之处--注意事项

    一.索引的类型 1.普通索引   增加 create  index  index_name on table(colume(length));                       例子:cre ...

  2. Linux系统学习之文件管理

    Linux目录分布通常是树形,所以它的结构又称为目录树. 一.文件和目录管理 [root@Cfhost-170820-UCNK /]# cd / [root@Cfhost-170820-UCNK /] ...

  3. P1160 队列安排 luogu洛谷

    题目描述 一个学校里老师要将班上NNN个同学排成一列,同学被编号为1∼N1\sim N1∼N,他采取如下的方法: 先将111号同学安排进队列,这时队列中只有他一个人: 2−N2-N2−N号同学依次入列 ...

  4. luogu-1563玩具谜题

    题目描述 小南有一套可爱的玩具小人, 它们各有不同的职业. 有一天, 这些玩具小人把小南的眼镜藏了起来. 小南发现玩具小人们围成了一个圈,它们有的面朝圈内,有的面朝圈外.如下图: 这时singersi ...

  5. ASP 基础二 内置对象

    一 Request 二 Response 三 Application 四 Session 五 Server <script language="vbscript" runat ...

  6. QT 按钮的使用技巧

    按钮透明 //    ui->pushButton->setFlat( true );//    ui->pushButton->setStyleSheet( "QP ...

  7. C++多线程的使用

    很多的时候会遇到多线程跑 ,接下来就写了一个 多线程的demo  废话不说直接上代码 #include <iostream> #include <pthread.h> //多线 ...

  8. Java实现对象的序列化

    什么是对象的序列化? 序列化:把对象转化成字节序列的过程就是对象的序列化:反序列化:把字节序列转化成对象的过程就是对象的反序列化.单看概念比较抽象,但是看代码就会明白. 对象序列化的用途 1.Java ...

  9. 没有内涵段子可以刷了,利用Python爬取段友之家贴吧图片和小视频(含源码)

    由于最新的视频整顿风波,内涵段子APP被迫关闭,广大段友无家可归,但是最近发现了一个"段友"的app,版本更新也挺快,正在号召广大段友回家,如下图,有兴趣的可以下载看看(ps:我不 ...

  10. python3 编程使用技巧

    from random import randint data = {"Student{}".format(i):randint(60,100) for i in range(1, ...