Triển khai hàm băm Python

thuật toán băm

Có một phương thức khởi tạo được đặt tên cho từng loại hàm băm. Tất cả trả về một đối tượng băm có cùng giao diện đơn giản. Ví dụ. sử dụng

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

Ghi chú

Để có hiệu suất đa luồng tốt hơn, Python được phát hành cho dữ liệu lớn hơn 2047 byte khi tạo đối tượng hoặc khi cập nhật

Ghi chú

Việc nạp các đối tượng chuỗi vào

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

Các hàm tạo cho các thuật toán băm luôn có mặt trong mô-đun này là

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

Mới trong phiên bản 3. 6. Các hàm tạo SHA3 [Keccak] và SHAKE

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> import io, hashlib, hmac
>>> with open[hashlib.__file__, "rb"] as f:
..     digest = hashlib.file_digest[f, "sha256"]
...
>>> digest.hexdigest[]  
'...'

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

Mới trong phiên bản 3. 6. và đã được thêm vào.

Đã thay đổi trong phiên bản 3. 9. Tất cả hàm tạo hashlib nhận đối số chỉ từ khóa usedforsecurity với giá trị mặc định

>>> digest is mac1
True
>>> mac2 = hmac.HMAC[b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512]
>>> mac1.digest[] == mac2.digest[]
True

>>> digest is mac1
True
>>> mac2 = hmac.HMAC[b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512]
>>> mac1.digest[] == mac2.digest[]
True

Hashlib hiện sử dụng SHA3 và SHAK từ OpenSSL 1. 1. 1 và mới hơn

Ví dụ: để có được bản tóm tắt của chuỗi byte

>>> digest is mac1
True
>>> mac2 = hmac.HMAC[b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512]
>>> mac1.digest[] == mac2.digest[]
True

>>> import hashlib
>>> m = hashlib.sha256[]
>>> m.update[b"Nobody inspects"]
>>> m.update[b" the spammish repetition"]
>>> m.digest[]
b'\x03\x1e\xdd}Ae\x15\x93\xc5\xfe\\\x00o\xa5u+7\xfd\xdf\xf7\xbcN\x84:\xa6\xaf\x0c\x95\x0fK\x94\x06'
>>> m.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

Cô đọng hơn

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

Là một hàm tạo chung lấy tên chuỗi của thuật toán mong muốn làm tham số đầu tiên của nó. Nó cũng tồn tại để cho phép truy cập vào các hàm băm được liệt kê ở trên cũng như bất kỳ thuật toán nào khác mà thư viện OpenSSL của bạn có thể cung cấp. Các hàm tạo được đặt tên nhanh hơn nhiều và nên được ưu tiên hơn

Sử dụng với thuật toán do OpenSSL cung cấp

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

Hashlib cung cấp các thuộc tính hằng số sau

Một bộ chứa tên của các thuật toán băm đảm bảo được mô-đun này hỗ trợ trên tất cả các nền tảng. Lưu ý rằng 'md5' có trong danh sách này mặc dù một số nhà cung cấp ngược dòng cung cấp bản dựng Python "tuân thủ FIPS" kỳ lạ loại trừ nó

Mới trong phiên bản 3. 2

Một bộ chứa tên của các thuật toán băm có sẵn trong trình thông dịch Python đang chạy. Những tên này sẽ được công nhận khi chuyển đến. sẽ luôn là tập con. Cùng một thuật toán có thể xuất hiện nhiều lần trong bộ này dưới các tên khác nhau [nhờ OpenSSL]

Mới trong phiên bản 3. 2

Các giá trị sau được cung cấp dưới dạng thuộc tính hằng số của các đối tượng băm được hàm tạo trả về

Kích thước của hàm băm kết quả tính bằng byte

Kích thước khối bên trong của thuật toán băm tính bằng byte

Một đối tượng băm có các thuộc tính sau

Tên chính tắc của hàm băm này, luôn viết thường và luôn phù hợp làm tham số để tạo một hàm băm khác thuộc loại này

Đã thay đổi trong phiên bản 3. 4. Thuộc tính name đã có mặt trong CPython kể từ khi nó ra đời, nhưng mãi cho đến Python 3. 4 không được chỉ định chính thức, vì vậy có thể không tồn tại trên một số nền tảng.

Một đối tượng băm có các phương thức sau

Cập nhật đối tượng băm với. Các cuộc gọi lặp lại tương đương với một cuộc gọi duy nhất với sự nối của tất cả các đối số.

>>> digest is mac1
True
>>> mac2 = hmac.HMAC[b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512]
>>> mac1.digest[] == mac2.digest[]
True

>>> digest is mac1
True
>>> mac2 = hmac.HMAC[b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512]
>>> mac1.digest[] == mac2.digest[]
True

Đã thay đổi trong phiên bản 3. 1. GIL Python được phát hành để cho phép các luồng khác chạy trong khi cập nhật băm trên dữ liệu lớn hơn 2047 byte đang diễn ra khi sử dụng thuật toán băm do OpenSSL cung cấp.

Trả lại bản tóm tắt của dữ liệu được truyền cho phương thức cho đến nay. Đây là một đối tượng byte có kích thước có thể chứa các byte trong toàn bộ phạm vi từ 0 đến 255

Giống như ngoại trừ thông báo được trả về dưới dạng đối tượng chuỗi có độ dài gấp đôi, chỉ chứa các chữ số thập lục phân. Điều này có thể được sử dụng để trao đổi giá trị một cách an toàn trong email hoặc các môi trường phi nhị phân khác

Trả về một bản sao [“bản sao”] của đối tượng băm. Điều này có thể được sử dụng để tính toán hiệu quả các bản tóm tắt dữ liệu chia sẻ một chuỗi con ban đầu chung

Thông báo chiều dài thay đổi của SHAKE

Các thuật toán

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

Trả lại bản tóm tắt của dữ liệu được truyền cho phương thức

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

Giống như ngoại trừ thông báo được trả về dưới dạng đối tượng chuỗi có độ dài gấp đôi, chỉ chứa các chữ số thập lục phân. Điều này có thể được sử dụng để trao đổi giá trị một cách an toàn trong email hoặc các môi trường phi nhị phân khác

băm tập tin

Mô-đun hashlib cung cấp chức năng trợ giúp để băm tệp hoặc đối tượng giống như tệp hiệu quả

Trả về một đối tượng tiêu hóa đã được cập nhật với nội dung của đối tượng tệp

fileobj phải là một đối tượng giống như tệp được mở để đọc ở chế độ nhị phân. Nó chấp nhận các đối tượng tệp từ các đối tượng dựng sẵn, các thể hiện, các đối tượng SocketIO từ và các đối tượng tương tự. Hàm có thể bỏ qua I/O của Python và sử dụng bộ mô tả tệp trực tiếp từ. fileobj phải được coi là ở trạng thái không xác định sau khi hàm này trả về hoặc tăng. Việc đóng fileobj là tùy thuộc vào người gọi

digest phải là tên thuật toán băm dưới dạng str, hàm tạo băm hoặc có thể gọi trả về đối tượng băm

Thí dụ

________số 8_______

>>> buf = io.BytesIO[b"somedata"]
>>> mac1 = hmac.HMAC[b"key", digestmod=hashlib.sha512]
>>> digest = hashlib.file_digest[buf, lambda: mac1]

>>> digest is mac1
True
>>> mac2 = hmac.HMAC[b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512]
>>> mac1.digest[] == mac2.digest[]
True

Mới trong phiên bản 3. 11

dẫn xuất khóa

Thuật toán dẫn xuất khóa và kéo dài khóa được thiết kế để băm mật khẩu an toàn. Các thuật toán ngây thơ như

>>> from hashlib import blake2b
>>> h = blake2b[]
>>> h.update[b'Hello world']
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

Hàm này cung cấp hàm dẫn xuất khóa dựa trên mật khẩu PKCS#5 2. Nó sử dụng HMAC làm chức năng giả ngẫu nhiên

Chuỗi hash_name là tên mong muốn của thuật toán phân loại băm cho HMAC, e. g. 'sha1' hoặc 'sha256'. mật khẩu và muối được hiểu là bộ đệm của byte. Các ứng dụng và thư viện nên giới hạn mật khẩu ở độ dài hợp lý [e. g. 1024]. muối phải có khoảng 16 byte trở lên từ một nguồn thích hợp, e. g.

Số lần lặp nên được chọn dựa trên thuật toán băm và sức mạnh tính toán. Kể từ năm 2022, hàng trăm nghìn lần lặp lại SHA-256 được đề xuất. Để biết lý do tại sao và cách chọn những gì tốt nhất cho ứng dụng của bạn, hãy đọc Phụ lục A. 2. 2 của NIST-SP-800-132. Các câu trả lời về câu hỏi lặp lại stackexchange pbkdf2 giải thích chi tiết

dklen là độ dài của khóa dẫn xuất. Nếu dklen là

>>> from hashlib import blake2b
>>> h = blake2b[]
>>> h.update[b'Hello world']
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> from hashlib import pbkdf2_hmac
>>> our_app_iters = 500_000  # Application specific, read above.
>>> dk = pbkdf2_hmac['sha256', b'password', b'bad salt'*2, our_app_iters]
>>> dk.hex[]
'15530bba69924174860db778f2c6f8104d3aaf9d26241840c8c4a641c8d000a9'

Mới trong phiên bản 3. 4

Ghi chú

Triển khai nhanh pbkdf2_hmac có sẵn với OpenSSL. Việc triển khai Python sử dụng phiên bản nội tuyến của. Nó chậm hơn khoảng ba lần và không giải phóng GIL

Không dùng nữa kể từ phiên bản 3. 10. Triển khai Python chậm của pbkdf2_hmac không được dùng nữa. Trong tương lai, chức năng này sẽ chỉ khả dụng khi Python được biên dịch bằng OpenSSL.

Chức năng này cung cấp chức năng dẫn xuất khóa dựa trên mật khẩu scrypt như được định nghĩa trong RFC 7914

mật khẩu và muối phải là. Các ứng dụng và thư viện nên giới hạn mật khẩu ở độ dài hợp lý [e. g. 1024]. muối phải có khoảng 16 byte trở lên từ một nguồn thích hợp, e. g.

n là hệ số chi phí CPU/Bộ nhớ, r kích thước khối, hệ số song song hóa p và bộ nhớ giới hạn maxmem [OpenSSL 1. 1. 0 mặc định là 32 MiB]. dklen là độ dài của khóa dẫn xuất

Mới trong phiên bản 3. 6

BLACK2

BLAKE2 là một hàm băm mật mã được xác định trong RFC 7693 có hai loại

• BLAKE2b, được tối ưu hóa cho nền tảng 64 bit và tạo ra các bản tóm tắt có kích thước bất kỳ từ 1 đến 64 byte,

• BLAKE2s, được tối ưu hóa cho nền tảng 8 đến 32 bit và tạo ra các bản tóm tắt có kích thước bất kỳ từ 1 đến 32 byte

BLAKE2 hỗ trợ chế độ khóa [thay thế nhanh hơn và đơn giản hơn cho HMAC], băm muối, cá nhân hóa và băm cây

Các đối tượng băm từ mô-đun này tuân theo API của các đối tượng trong thư viện chuẩn

>>> from hashlib import blake2b
>>> h = blake2b[]
>>> h.update[b'Hello world']
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> from hashlib import blake2b
>>> h = blake2b[]
>>> h.update[b'Hello world']
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> h = hashlib.new['sha256']
>>> h.update[b"Nobody inspects the spammish repetition"]
>>> h.hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> from hashlib import blake2b
>>> h = blake2b[]
>>> h.update[b'Hello world']
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> from hashlib import blake2b
>>> blake2b[b'Hello world'].hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> from hashlib import blake2b
>>> items = [b'Hello', b' ', b'world']
>>> h = blake2b[]
>>> for item in items:
..     h.update[item]
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> from hashlib import blake2b
>>> blake2b[b'Hello world'].hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> from hashlib import blake2b
>>> items = [b'Hello', b' ', b'world']
>>> h = blake2b[]
>>> for item in items:
..     h.update[item]
>>> h.hexdigest[]
'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'

>>> hashlib.sha256[b"Nobody inspects the spammish repetition"].hexdigest[]
'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'