Python经常使用模块之hashlib模块

1.hashilib模块的功能

    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。它经过一个函数，把任意长度的数据转换成一个长度固定的数据串（一般用16进制的字符串表示）。

    摘要算法就是经过摘要函数对任意长度的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。

    摘要算法之因此能指出数据是否被篡改过，就是由于摘要函数是一个单向函数，计算data的摘要digest很容易，可是经过digest反推data却很是困难，并且，对原始数据作一个bit的修改，都会致使据算出的摘要彻底不一样。

 2.如何使用hashilib模块。

    使用hashilib模块通常分为4步：

    （1）在python中引用hashlib模块。

    （2）建立一个hash对象，使用hash算法命名的构造函数，或者通用构造函数。

    （3）使用hash对象调用update()方法填充对象

    （4）调用digest()或者hexdigest()方法来获取摘要（加密结果）

 3.实例代码

import hashlib
s = "How to use md5 in python hashlib?"
md5 = hashlib.md5()#调用一个md5对象
#调用md5的update()方法，对参数进行加密，加密必须为bytes类型
md5.update(s.encode("utf-8"))    
print(md5.hexdigest())#打印加密结果

4.hashlib的经常使用代码

    4.1 md5 = hashlib.md5() 或 md5 = hashlib.new("md5")

        md5能够替换为其余的哈希类型。

    4.2 md5.update(arg)

        将字节对象arg填充到hashlib对象中，arg一般为要加密的字符串

    4.3 md5.digest()

        返回加密结果 ，它是一个字节对象，长度为md5.digest_size。

    4.4 md5.hexdigest()

        返回加密结果，它是一个字符串对象，长度为md5.digest_size*2，只包含16进制数字。

5.hashlib模块提供的常量属性

    5.1 hashlib.algorithms_guaranteed

        获取保证在全部平台上此模块支持的hash算法名称的集合。

    5.2 hashlib.algorithms_available

        获取能够运行在python解释器中的hash算法名称的集合。

6.注意事项

    （1）update()方法须要接收的参数是一个字节对象。

    （2）经常使用的一些算法主要有sha1, sha224, sha256, sha384, sha512, md5等算法。

    （3）sha1算法比较早，是不能暴力破解的。

7.当要加密的数据量很大时，能够分块屡次调用update()，最后计算的结果是同样的。

import hashlib  #调用hashlib模块
md5 = hashlib.md5()  #建立一个md5模块
md5.update("how to use md5 in ".encode("utf-8"))  #调用md5的update()方法，对参数进行加密，加密必须为bytes类型
md5.update("python hashlib?".encode("utf-8"))
print(md5.hexdigest())  #获取摘要内容

8.sha1摘要算法

sha1摘要算法是另外一种常见的摘要算法，调用sha1的方式和md5相似

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())

9.hashlib的应用

9.1 密码验证

全部容许用户登陆的网站都会将用户登陆的用户名和密码存储在数据库中。

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

若是以明文保存用户口令，若是数据库泄漏，全部用户的口令就落入黑客的手中。此外，网站运维人员是能够访问数据库的，也能够获取到全部用户的口令。正确的把保存口令的方式不是存储用户的明文密码，而是存储用户密码的摘要，好比md5：

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

9.2 文件校验

hashlib的还有一个方面的应用就是文件校验，它能够在文件传输时，验证文件是否被完整接收，这用到的是hashlib的“相同字符串的摘要一致”原理。若是摘要一致，说明文件传输完成，不然就是文件在传输过程当中丢帧。

10.加盐

考虑到有这个一个状况，就是有些用户喜欢用“123456”、“888888”等一些简单的口令，因而，黑客能够事先计算出这些常见口令的md5值，获得一个反推表：

'e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e': '123456' '21218cca77804d2ba1922c33e0151105': '888888'

这样，无需破解，只须要对比数据库的md5，黑客就得到了使用经常使用口令的用户账号。

对于用户来讲，固然不要使用过于简单的口令。同时，咱们在程序设计上对简单口令增强保护。

因为经常使用口令的md5值很容易被计算出来，因此，要确保存储的用户密码不是那些已经被计算出来的经常使用口令的md5。这一方法经过对原始口令加一个复杂字符串来实现，俗成“加盐”：

hashlib.md5("salt".encode("utf-8"))

通过“salt”处理的md5口令，只要“salt”不被黑客知道，即便用户输入简单口令，也很难经过md5反推明文口令。

可是若是有两个用户都使用了相同的简单密码，好比“123456”，在数据库中，将存储两条相同的md5值，这说明两个用户的密码是同样的。

那么，有没有办法让使用相同口令的用户存储不一样的md5呢？

假定用户没法修改登陆名，就能够经过把登陆名做为“salt”的一部分来计算md5，从而实现相同口令的用户也存储相同的md5。

11.hashlib模块补充

摘要算法在不少地方都有普遍的应用，要注意摘要算法不是加密算法，不能用于加密（由于没法经过摘要反推明文），只能用于防篡改，可是他的单向计算特性决定了能够在不存储明文密码的状况下验证用户口令。

12.一个简单的验证存储明文口令程序

import hashlib


def md5(arg):   #这是加密函数，将传进来的函数加密
    md5_pwd = hashlib.md5(bytes("abd", encoding="utf-8"))
    md5_pwd.update(bytes(arg, encoding="utf-8"))
    return md5_pwd.hexdigest()  #返回加密的数据

def log(user, pwd):     #登陆时候的函数，因为md5不能反解， 所以登陆的时候用正解
    with open("user.txt", mode="r", encoding="utf-8") as f:
        for line in f:
            name, password = line.strip().split("|")
            # 登陆的时候验证用户名以及加密的密码跟以前保存的是否同样
            if user == name and password == md5(pwd):
                return True

def register(user, pwd):    #注册的时候把用户名和加密的密码写进文件，保存起来
    with open("user.txt", mode="a", encoding="utf-8") as f:
        msg = user + "|" + md5(pwd) + "\n"
        f.write(msg)

i = input("1表示登陆，2表示注册").strip()
if i == "2":
    user = input("用户名：")
    pwd = input("密码：")
    register(user, pwd)
elif i == "1":
    user = input("用户名")
    pwd = input("密码：")
    r = log(user, pwd)  #验证用户名和密码
    if r == True:
        print("登陆成功")
    else:
        print("登陆失败")
else:
    print("输入不合法")