每周一个 Python 模块 | hashlib

专栏地址：每周一个 Python 模块

hashlib 模块定义了用于访问不一样加密散列算法的 API。要使用特定的哈希算法，须要先用适当的构造函数或new()建立哈希对象。而后，不管使用何种算法，对象都使用相同的 API。

散列算法

因为hashlib 受 OpenSSL “支持”，所以该库提供的全部算法均可用，包括：

• MD5
• SHA1
• SHA224
• SHA256
• SHA384
• SHA512

有些算法可用于全部平台，有些算法依赖于底层库。对于每一个列表，分别查看 algorithms_guaranteed 和algorithms_available 函数。

import hashlib


print('Guaranteed:\n{}\n'.format(', '.join(sorted(hashlib.algorithms_guaranteed))))
print('Available:\n{}'.format(', '.join(sorted(hashlib.algorithms_available))))

# output
# Guaranteed:
# blake2b, blake2s, md5, sha1, sha224, sha256, sha384, sha3_224,
# sha3_256, sha3_384, sha3_512, sha512, shake_128, shake_256
# 
# Available:
# BLAKE2b512, BLAKE2s256, MD4, MD5, MD5 - SHA1, RIPEMD160, SHA1,
# SHA224, SHA256, SHA384, SHA512, blake2b, blake2b512, blake2s,
# blake2s256, md4, md5, md5 - sha1, ripemd160, sha1, sha224, sha256,
# sha384, sha3_224, sha3_256, sha3_384, sha3_512, sha512,
# shake_128, shake_256, whirlpool
复制代码

样本数据

本节中的全部示例都使用相同的示例数据：

# hashlib_data.py 

import hashlib

lorem = '''Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.'''
复制代码

MD5示例

要计算数据块（此处为转换为字节字符串的 unicode 字符串）的 MD5 哈希或摘要，首先建立哈希对象，而后添加数据并调用 digest() 或 hexdigest()。

import hashlib

from hashlib_data import lorem

h = hashlib.md5()
h.update(lorem.encode('utf-8'))
print(h.hexdigest())	# 3f2fd2c9e25d60fb0fa5d593b802b7a8
复制代码

此例使用 hexdigest() 方法而不是 digest()，由于输出已格式化，所以能够清晰地打印。若是二进制摘要值能够接受，请使用digest()。

SHA1示例

SHA1 摘要以相同的方式计算。

import hashlib

from hashlib_data import lorem

h = hashlib.sha1()
h.update(lorem.encode('utf-8'))
print(h.hexdigest())	# ea360b288b3dd178fe2625f55b2959bf1dba6eef
复制代码

摘要值在此示例中是不一样的，由于算法从 MD5 更改成 SHA1。

按名称建立哈希

有时，在字符串中按名称引用算法比经过直接使用构造函数更方便。例如，将哈希类型存储在配置文件中。在这种状况下，用 new() 建立哈希对象。

# hashlib_new.py 

import argparse
import hashlib
import sys

from hashlib_data import lorem


parser = argparse.ArgumentParser('hashlib demo')
parser.add_argument(
    'hash_name',
    choices=hashlib.algorithms_available,
    help='the name of the hash algorithm to use',
)
parser.add_argument(
    'data',
    nargs='?',
    default=lorem,
    help='the input data to hash, defaults to lorem ipsum',
)
args = parser.parse_args()

h = hashlib.new(args.hash_name)
h.update(args.data.encode('utf-8'))
print(h.hexdigest())

# output
# $ python3 hashlib_new.py sha1
# ea360b288b3dd178fe2625f55b2959bf1dba6eef
# 
# $ python3 hashlib_new.py sha256
# 
# 3c887cc71c67949df29568119cc646f46b9cd2c2b39d456065646bc2fc09ffd8
# 
# $ python3 hashlib_new.py sha512
# 
# a7e53384eb9bb4251a19571450465d51809e0b7046101b87c4faef96b9bc904cf7f90
# 035f444952dfd9f6084eeee2457433f3ade614712f42f80960b2fca43ff
# 
# $ python3 hashlib_new.py md5
# 
# 3f2fd2c9e25d60fb0fa5d593b802b7a8
复制代码

增量更新

update() 能够重复调用哈希计算器的方法。每次，摘要都会根据输入的附加文本进行更新。逐步更新比将整个文件读入内存更有效，并产生相同的结果。

import hashlib

from hashlib_data import lorem

h = hashlib.md5()
h.update(lorem.encode('utf-8'))
all_at_once = h.hexdigest()


def chunkize(size, text):
    "Return parts of the text in size-based increments."
    start = 0
    while start < len(text):
        chunk = text[start:start + size]
        yield chunk
        start += size
    return


h = hashlib.md5()
for chunk in chunkize(64, lorem.encode('utf-8')):
    h.update(chunk)
line_by_line = h.hexdigest()

print('All at once :', all_at_once)	# All at once : 3f2fd2c9e25d60fb0fa5d593b802b7a8
print('Line by line:', line_by_line)  # Line by line: 3f2fd2c9e25d60fb0fa5d593b802b7a8
print('Same :', (all_at_once == line_by_line))	# Same : True
复制代码

相关文档：

pymotw.com/3/hashlib/i…