一，HASH
Hash，一般翻譯做“散列”，也有直接音譯為”哈?！钡?，就是把任意長(zhǎng)度的輸入(又叫做預(yù)映射，pre-image)，通過(guò)散列算法，變換成固定長(zhǎng)度的輸出，該輸出就是散列值。這種轉(zhuǎn)換是一種壓縮映射，也就是，散列值的空間通常遠(yuǎn)小于輸入的空間，不同的輸入可能會(huì)散列成相同的輸出，而不可能從散列值來(lái)唯一的確定輸入值。
摘要算法又稱為哈希算法，它是通過(guò)一個(gè)函數(shù)，把任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)長(zhǎng)度固定的數(shù)據(jù)串，這個(gè)數(shù)據(jù)串使用的十六進(jìn)制表示。摘要算法是一個(gè)單向函數(shù)，計(jì)算容易，如果想要反推摘要算法那是非常喜困難的，而且如果對(duì)原數(shù)據(jù)做了一個(gè)bit的修改，都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的摘要完全不同，我們經(jīng)常使用摘要對(duì)比數(shù)據(jù)是否被修改過(guò)和密碼的加密;
簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一種將任意長(zhǎng)度的消息壓縮到某一固定長(zhǎng)度的消息摘要的函數(shù)。
HASH主要用于信息安全領(lǐng)域中加密算法，他把一些不同長(zhǎng)度的信息轉(zhuǎn)化成雜亂的128位的編碼里,叫做HASH值.也可以說(shuō)，hash就是找到一種數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)存放地址之間的映射關(guān)系
二，MD5
2.1什么是MD5算法
MD5訊息摘要演算法(英語(yǔ)：MD5Message-DigestAlgorithm)，一種被廣泛使用的密碼雜湊函數(shù)，可以產(chǎn)生出一個(gè)128位的散列值(hashvalue)，用于確保信息傳輸完整一致。MD5的前身有MD2、MD3和MD4。
2.2MD5功能
輸入任意長(zhǎng)度的信息，經(jīng)過(guò)處理，輸出為128位的信息(數(shù)字指紋);
不同的輸入得到的不同的結(jié)果(唯一性);
2.3MD5算法的特點(diǎn)
壓縮性：任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，算出的MD5值的長(zhǎng)度都是固定的
容易計(jì)算：從原數(shù)據(jù)計(jì)算出MD5值很容易
抗修改性：對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行任何改動(dòng)，修改一個(gè)字節(jié)生成的MD5值區(qū)別也會(huì)很大
強(qiáng)抗碰撞：已知原數(shù)據(jù)和MD5，想找到一個(gè)具有相同MD5值的數(shù)據(jù)(即偽造數(shù)據(jù))是非常困難的。
2.4MD5算法是否可逆?
MD5不可逆的原因是其是一種散列函數(shù)，使用的是hash算法，在計(jì)算過(guò)程中原文的部分信息是丟失了的。
2.5MD5用途
防止被篡改：
比如發(fā)送一個(gè)電子文檔，發(fā)送前，我先得到MD5的輸出結(jié)果a。然后在對(duì)方收到電子文檔后，對(duì)方也得到一個(gè)MD5的輸出結(jié)果b。如果a與b一樣就代表中途未被篡改。
比如我提供文件下載，為了防止不法分子在安裝程序中添加木馬，我可以在網(wǎng)站上公布由安裝文件得到的MD5輸出結(jié)果。
SVN在檢測(cè)文件是否在CheckOut后被修改過(guò)，也是用到了MD5.
防止直接看到明文：
現(xiàn)在很多網(wǎng)站在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶的密碼的時(shí)候都是存儲(chǔ)用戶密碼的MD5值。這樣就算不法分子得到數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶密碼的MD5值，也無(wú)法知道用戶的密碼。(比如在UNIX系統(tǒng)中用戶的密碼就是以MD5(或其它類似的算法)經(jīng)加密后存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中。當(dāng)用戶登錄的時(shí)候，系統(tǒng)把用戶輸入的密碼計(jì)算成MD5值，然后再去和保存在文件系統(tǒng)中的MD5值進(jìn)行比較，進(jìn)而確定輸入的密碼是否正確。通過(guò)這樣的步驟，系統(tǒng)在并不知道用戶密碼的明碼的情況下就可以確定用戶登錄系統(tǒng)的合法性。這不但可以避免用戶的密碼被具有系統(tǒng)管理員權(quán)限的用戶知道，而且還在一定程度上增加了密碼被破解的難度。)
防止抵賴(數(shù)字簽名)：
這需要一個(gè)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)。例如A寫(xiě)了一個(gè)文件，認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)此文件用MD5算法產(chǎn)生摘要信息并做好記錄。若以后A說(shuō)這文件不是他寫(xiě)的，權(quán)威機(jī)構(gòu)只需對(duì)此文件重新產(chǎn)生摘要信息，然后跟記錄在冊(cè)的摘要信息進(jìn)行比對(duì)，相同的話，就證明是A寫(xiě)的了。這就是所謂的“數(shù)字簽名”。
三，SHA-1
安全哈希算法(SecureHashAlgorithm)主要適用于數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)(DigitalSignatureStandardDSS)里面定義的數(shù)字簽名算法(DigitalSignatureAlgorithmDSA)。對(duì)于長(zhǎng)度小于2^64位的消息，SHA1會(huì)產(chǎn)生一個(gè)160位的消息摘要。當(dāng)接收到消息的時(shí)候，這個(gè)消息摘要可以用來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。
SHA是美國(guó)國(guó)家安全局設(shè)計(jì)的，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院發(fā)布的一系列密碼散列函數(shù)。
由于MD5和SHA-1于2005年被山東大學(xué)的教授王小云破解了，科學(xué)家們又推出了SHA224,SHA256,SHA384,SHA512，當(dāng)然位數(shù)越長(zhǎng)，破解難度越大，但同時(shí)生成加密的消息摘要所耗時(shí)間也更長(zhǎng)。目前最流行的是加密算法是SHA-256.
四，MD5與SHA-1的比較
由于MD5與SHA-1均是從MD4發(fā)展而來(lái)，它們的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等特性有很多相似之處，SHA-1與MD5的最大區(qū)別在于其摘要比MD5摘要長(zhǎng)32比特。對(duì)于強(qiáng)行攻擊，產(chǎn)生任何一個(gè)報(bào)文使之摘要等于給定報(bào)文摘要的難度：MD5是2128數(shù)量級(jí)的操作，SHA-1是2160數(shù)量級(jí)的操作。產(chǎn)生具有相同摘要的兩個(gè)報(bào)文的難度：MD5是264是數(shù)量級(jí)的操作，SHA-1是280數(shù)量級(jí)的操作。因而,SHA-1對(duì)強(qiáng)行攻擊的強(qiáng)度更大。但由于SHA-1的循環(huán)步驟比MD5多80:64且要處理的緩存大160比特:128比特，SHA-1的運(yùn)行速度比MD5慢。
五，使用MD5進(jìn)行密碼機(jī)密
我們?nèi)粘Ｉ钪性诟鞔缶W(wǎng)站上注冊(cè)時(shí)填寫(xiě)的密碼大部分都是使用MD5的方式儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，還有一部分使用的是sha的方式，但是會(huì)有好多朋友在注冊(cè)時(shí)填寫(xiě)的密碼過(guò)于簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單的密碼即便使用MD5方式加密了，黑客還可以事先計(jì)算出這些常用口令的MD5值，得到一個(gè)反推表，現(xiàn)在在網(wǎng)上隨便搜索一下就可以看到MD5在線解密，這種網(wǎng)站都是事先將這些常用的口令使用MD5計(jì)算一下放在一個(gè)庫(kù)中，我們將這種情況稱之為‘撞庫(kù)’;
由于常用口令很容易被黑客計(jì)算出來(lái)，這時(shí)又出現(xiàn)了一種方法來(lái)避免被反推出來(lái)，這個(gè)方法就是俗稱的“加鹽”，就是在你加密時(shí)在前面添加一個(gè)固定的字符串;
#!/usr/bin/python
#-*-encodeing:utf-8-*-
importhashlib
md5=hashlib.md5('鹽'.encode('utf-8'))
md5.update(b'123.com')
print(md5.hexdigest())
#cbff36039c3d0212b3e34c23dcde1456
#69c974abecb370564b051094c820fc6a
#此時(shí)得到的加密值與之前的比是不一樣的
還有一種更難破解的方式就是動(dòng)態(tài)加鹽
#!/usr/bin/python
#-*-encodeing:utf-8-*-
importhashlib
usr='Fang'
md5=hashlib.md5(usr[0:2].encode('utf-8')+'鹽'.encode('utf-8'))
#這種方法就是取用戶名的前兩個(gè)字符再加上一個(gè)固定的字符，然后在加上密碼
md5.update(b'123.com')
print(md5.hexdigest())
以上內(nèi)容為大家介紹了python加密算法介紹，希望對(duì)大家有所幫助，如果想要了解更多Python相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu):千鋒教育。
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