Python——hashlib

　　该模块实现了诸多安全哈希和消息摘要算法的通用接口，包括 FIPS 安全哈希算法： SHA1, SHA224, SHA256, SHA384 和 SHA512 算法(在 FIPS 180-2 中定义)，还有  RSA 的 MD5 算法（在 RFC 1321 中定义）。“安全哈希” 和 “消息摘要” 是等价的，旧的算法被称为消息摘要，新的术语则称其为安全哈希。

　　* adler32 和 crc32 算法在 zlib 模块中。

　　* 某些算法存在已知的哈希冲突漏洞，请参考“六、另见”。

　　目录

　　一、创建 hash 对象

　　二、模块属性

　　三、hash 对象的属性

　　四、hash 对象的方法

　　五、密钥导出函数

　　六、另见

一、创建 hash 对象

　　每一类哈希算法对应一个构造器，调用这些构造器会返回具有相同接口的 hash 对象。

　　该模块一定支持的构造器或哈希算法有： md5()，sha1()，sha224()，sha256()，sha384() 和 sha512()，其他的算法则要看 Python 在你的平台上依赖的 OpenSSL 库的支持情况。

　　如调用 hashlib.sha1() 来创建一个基于 SHA1 算法的 hash 对象，然后就可以用 update() 方法为其填充任意的字符串。在任意时刻都可以用 digest() 或 hexdigest() 对这个对象中已有字符串的连接求摘要。

　　例如：

　　获取'Nobody inspects the spammish repetition'的摘要

>>> import hashlib
>>> m = hashlib.md5()
>>> m.update("Nobody inspects")
>>> m.update(" the spammish repetition")
>>> m.digest()
'\xbbd\x9c\x83\xdd\x1e\xa5\xc9\xd9\xde\xc9\xa1\x8d\xf0\xff\xe9'
>>> m.digest_size
16
>>> m.block_size
64

　　可以用更为简要的方式：

>>> hashlib.sha224("Nobody inspects the spammish repetition").hexdigest()
'a4337bc45a8fc544c03f52dc550cd6e1e87021bc896588bd79e901e2'

　　一个通用的 new() 构造器也可以用来生成 hash 对象，这个构造器的第一个参数是算法的名称，这时的作用等同于具体算法对应的专用构造器。不过特定算法专用的构造器更快，应该优先使用它们。

　　例如：

>>> h = hashlib.new('ripemd160')
>>> h.update("Nobody inspects the spammish repetition")
>>> h.hexdigest()
'cc4a5ce1b3df48aec5d22d1f16b894a0b894eccc'

二、模块属性

 hashlib.algorithms 

    

　　一个列明该模块所支持的算法名称的元组，Python 2.7 引入。

　　

 hashlib.algorithms_guaranteed 

    

　　一个包含该模块跨所有平台都支持的算法名称的集合，Python 2.7.9 引入。

　　

hashlib.algorithms_available

    

　　一个集合，包含当前Python解释器支持的哈希算法名称，该集合中的名称传入 new() 时永远合法。algorithms_guaranteed 是这个属性的子集，同一个算法可能会在这个集合中以不同的名称出现多次（多亏了OpenSSL），Python 2.7.9 引入。

　　

    

三、hash 对象的属性

hash.digest_size 

　　

　　结果哈希的长度（字节）

     

hash.block_size 

　　

　　哈希算法的内部块的长度（字节）

     

    

四、hash 对象的方法

 hash.update(arg) 

　　

　　用字符串参数更新 hash 对象，多次调用等于将参数连接起来调用该函数，即：m.update(a)；m.update(b) 等价于 m.update(a+b)。

　　Python 2.7 中的改变：The Python GIL is released to allow other threads to run while hash updates on data larger than 2048 bytes is taking place when using hash algorithms supplied by OpenSSL.

    

 hash.digest() 

　　

　　返回所有使用 update()方法传入的字符串的连接的摘要。长度为digest_size，可能会包含非ASCII字符，包括 null 字节。

    

 hash.hexdigest() 

 

　　返回结果的长度是 digest() 方法结果的两倍，只含16进制数值，以 ASCII 字符表示，可以用在非二进制的环境中。

    

 hash.copy() 

　　　　

　　返回 hash 对象的拷贝，可以有效地计算某些具有相同子串的字符串的摘要。

    

    

五、密钥导出函数

　　密钥导出（Key derivation）和密钥拉伸（key stretching）算法旨在保护密码哈希。普通的算法比如 sha1(password) 经不起暴力破解攻击，一个好的哈希算法必须是可调的，包括撒盐（salt）等。

    

 hashlib.pbkdf2_hmac(name, password, salt, rounds, dklen=None) 

　　

　　该函数提供 PKCS#5 基于密码的密钥导出函数，且采用 HMAC 作为伪随机函数。

　　参数 name 是 HMAC 要用到的哈希摘要算法，例如：‘sha1’ 或 ‘sha256’。

　　password 和 salt 被视为字节串，应用应该将 password 限制为一个合理的长度 (如：1024)。 salt 应该大约 16 或更多个 bytes，且拥有可靠的来源（如：os.urandom()）

　　参数 rounds 应基于算法和计算能力设置，比如 100,000 轮 SHA-256 是推荐的次数。

　　参数 dklen 是导出的密钥的长度。如果 dklen 是 None 那么就用参数 name 指定的哈希算法的摘要长度，比如SHA-512为64。

　　Python 2.7.8 引入

>>> import hashlib, binascii
>>> dk = hashlib.pbkdf2_hmac('sha256', b'password', b'salt', 100000)
>>> binascii.hexlify(dk)
b'0394a2ede332c9a13eb82e9b24631604c31df978b4e2f0fbd2c549944f9d79a5'

　　*注意：

　　pbkdf2_hmac 的一个快速实现版本可以使用OpenSSL， Python 的实现使用了行内的 hmac 版本。这样更慢，耗时大概是前者的三倍，不会释放GIL。

六、另见：

　　关于安全哈希算法的 FIPS 180-2 文档

　　维基百科中关于某些哈希算法存在的问题的介绍