Python加密與解密模塊hashlib與hmac怎么使用

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Python的hashlib提供了常見的摘要算法，如MD5，SHA1等等。

摘要算法又稱哈希算法、散列算法。它通過一個函數，把任意長度的數據轉換為一個長度固定的數據串（通常用16進制的字符串表示）。

MD5是最常見的摘要算法，速度很快，生成結果是固定的128 bit字節，通常用一個32位的16進制字符串表示。

一、hashlib加密模塊

hash是一種算法（Python3.版本里使用hashlib模塊代替了md5模塊和sha模塊，主要提供 SHA1、SHA224、SHA256、SHA384、SHA512、MD5 算法），該算法接受傳入的內容，經過運算得到一串hash值。

hash值的特點：

• 只要傳入的內容一樣，得到的hash值一樣，可用于非明文密碼傳輸時密碼校驗

• 不能由hash值返解成內容，即可以保證非明文密碼的安全性

• 只要使用的hash算法不變，無論校驗的內容有多大，得到的hash值長度是固定的，可以用于對文本的哈希處理

MD5是最常見的摘要算法，速度很快，生成結果是固定的128 bit字節，通常用一個32位的16進制字符串表示

import hashlib

m = hashlib.md5() # 創建md5對象
b = 'hello'.encode(encoding='utf-8') # 此處必須encode, 或者 b = bytes(str, encoding='utf-8')，作用相同都是encode為bytes,將str默認的unicode轉成utf-8.
m.update(b); #該方法只接受bytes類型


print(m.hexdigest())  #將hash中的數據轉換成數據，其中只包含十六進制的數字。 5d41402abc4b2a76b9719d911017c592


# 另一種寫法：b‘'前綴代表的就是bytes ,對英文加密，才可以使用b' '前綴,b' '在python中只能對ASCII字符進行轉碼。
str_md5 = hashlib.md5(b'this is a md5 test.').hexdigest() 
print('MD5加密后為 ：' + str_md5)

如果數據量很大，可以分塊多次調用update()，最后計算的結果是一樣的。

SHA1的生成結果是160 bit字節，通常用一個40位的16進制字符串表示。

比SHA1更安全的算法是SHA256和SHA512，不過越安全的算法不僅越慢，而且摘要長度更長。

二、hmac 加鹽加密模塊

Python自帶的hmac模塊實現了標準的Hmac算法：Keyed-Hashing for Message Authentication。它通過一個標準算法，在計算哈希的過程中，把key混入計算過程中。它內部對我們創建key和內容做過某種處理后再加密。

和我們自定義的加salt算法不同，Hmac算法針對所有哈希算法都通用，無論是MD5還是SHA-1。采用Hmac替代我們自己的salt算法，可以使程序算法更標準化，也更安全。

我們來看看如何使用hmac實現帶key的哈希。

我們首先需要準備待計算的原始消息message，隨機key，哈希算法，這里采用MD5，使用hmac的代碼如下：

import hmac
message = b'Hello, world!'
key = b'secret'
h = hmac.new(key, message, digestmod='MD5')
# 如果消息很長，可以多次調用h.update(msg)
h.hexdigest() # 'fa4ee7d173f2d97ee79022d1a7355bcf'

注意：要注意傳入的key和message都是bytes類型，str類型需要首先編碼為bytes。

def hmac_md5(key, s):
    return hmac.new(key.encode('utf-8'), s.encode('utf-8'), 'MD5').hexdigest()

如果要保證hmac模塊最終結果一致，必須保證：

• hmac.new括號內指定的初始key一樣

• 無論update多少次，校驗的內容累加到一起是一樣的內容

import hashlib
import hmac

# 注意hmac模塊只接受二進制數據的加密
h2 = hmac.new(b'hash', msg=None, digestmod=hashlib.md5)
h2.update(b'hello')
h2.update(b'world')
print(h2.hexdigest())  # 905f549c5722b5850d602862c34a763e

h3 = hmac.new(b'hash', msg=None, digestmod=hashlib.md5)
h3.update(b'helloworld')
print(h3.hexdigest())  # 905f549c5722b5850d602862c34a763e

h4 = hmac.new(b'hashhelloworld', msg=None, digestmod=hashlib.md5)
print(h4.hexdigest())  # a7e524ade8ac5f7f33f3a39a8f63fd25

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