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  • 哈希函数md5().hexdigest()

    万次阅读 2018-06-16 11:22:02
    将文件保存时,通过哈希函数对每个文件进行文件名的自动生成。 import os from hashlib import md5 def save_image(content): file_path = '{0}/{1}.{2}'.format(os.getcwd(), md5(content).hexdigest(), 'jpg')...

    将文件保存时,通过哈希函数对每个文件进行文件名的自动生成。

     import os

    from hashlib import md5

    def save_image(content):

    file_path = '{0}/{1}.{2}'.format(os.getcwd(), md5(content).hexdigest(), 'jpg')#保存到当前路径,文件名自动哈希生成 print(file_path) if not os.path.exists(file_path): with open(file_path, 'wb') as f: f.write(content) f.close()

     

     

    对url进行哈希(通过哈希值建立索引,提高数据库的响应速度)

     

        from hashlib import md5
        url = 'https://item.m.xxxxxxxxxxxxxxx03823.html'
        md5 = md5()
    
        md5.update(url.encode('utf8'))
        url = md5.hexdigest()
        print(url)
    

    所以,无论要对那个值进行md5加密,都可以放进这个函数里:
     

    
    def get_md5(v):
     
        import hashlib
        # Message Digest Algorithm MD5(中文名为消息摘要算法第五版)为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数,用以提供消息的完整性保护
        md5 = hashlib.md5()   #md5对象,md5不能反解,但是加密是固定的,就是关系是一一对应,所以有缺陷,可以被对撞出来
     
        ## update需要一个bytes格式参数
        md5.update(v.encode('utf-8'))  #要对哪个字符串进行加密,就放这里
        value = md5.hexdigest()  #拿到加密字符串
     
        return value
    
    

     

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  • 哈希函数&MD5.doc

    2016-12-10 18:47:32
    哈希函数&MD5.doc
  • 哈希函数——MD5

    千次阅读 2019-04-21 13:41:35
    哈希函数简介 信息安全的核心技术是应用密码技术。密码技术的应用远不止局限于提供机密性服务,密码技术也提供数据完整性服务。密码学上的散列函数(Hash Functions)就是能提供数据完整性保障的一个重要工具。Hash...

    哈希函数简介

    信息安全的核心技术是应用密码技术。密码技术的应用远不止局限于提供机密性服务,密码技术也提供数据完整性服务。密码学上的散列函数(Hash Functions)就是能提供数据完整性保障的一个重要工具。Hash函数常用来构造数据的短“指纹”,消息的发送者使用所有的消息产生一个短“指纹”,并将该短“指纹”与消息一起传输给接收者。即使数据存储在不安全的地方,接收者重新计算数据的指纹,并验证指纹是否改变,就能够检测数据的完整性。这是因为一旦数据在中途被破坏或改变,短指纹就不再正确。
    散列函数是一个函数,它以一个变长的报文作为输入,并产生一个定长的散列码,有时也称为报文摘要,作为函数的输出。散列函数最主要的作用是用于鉴别,鉴别在网络安全中起到举足轻重的地位。鉴别的目的有以下两个:第一,验证信息的发送者不是冒充的,同时发信息者也不能抵赖,此为信源识别;第二,验证信息完整性,在传递或存储过程中未被篡改,重放或延迟等。

    哈希函数特点

    密码学哈希函数(cryptography hash function,简称为哈希函数)在现代密码学中起着重要的作用,主要用于数据完整性认证和消息认证。哈希函数的基本思想是对数据进行运算得到一个摘要,运算过程满足:
    ● 压缩性:任意长度的数据,算出的摘要长度都固定。
    ● 容易计算:从原数据容易计算出摘要。
    ● 抗修改性:对原数据进行任何改动,哪怕只修改1个字节,所得到的摘要都有很大区别。
    ● 弱抗碰撞:已知原数据和其摘要,想找到一个具有相同摘要的数据(即伪造数据),在计算上是困难的。
    ● 强抗碰撞:想找到两个不同的数据,使它们具有相同的摘要,在计算上是困难的。

    针对哈希函数的攻击

    对散列函数的攻击方法主要有两种:
    ● 穷举攻击:它可以用于对任何类型的散列函数的攻击,最典型的方式就是所谓的“生日攻击”。采用生日攻击的攻击者将产生许多明文消息,然后计算这些明文消息的摘要,进行比较。
    ● 利用散列函数的代数结构:攻击其函数的弱性质。通常的有中间相遇攻击、修正分组攻击和差分分析攻击等。

    MD5哈希函数

    1990年R.L.Rivest提出哈希函数MD4。MD4不是建立在其他密码系统和假设之上,而是一种直接构造法。所以计算速度快,特别适合32位计算机软件实现,对于长的信息签名很实用。MD5是MD4的改进版,它比MD4更复杂,但是设计思想相似并且也产生了128位摘要。
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  • 实验三 MD5哈希函数

    2021-05-11 22:04:42
    实验三 MD5哈希函数
  • 哈希函数&MD5原理

    千次阅读 2016-12-09 10:36:45
    哈希函数简介  信息安全的核心技术是应用密码技术。密码技术的应用远不止局限于提供机密性服务,密码技术也提供数据完整性服务。密码学上的散列函数(Hash Functions)就是能提供数据完整性保障的一个重要工具。Hash...

    一.哈希函数简介

        信息安全的核心技术是应用密码技术。密码技术的应用远不止局限于提供机密性服务,密码技术也提供数据完整性服务。密码学上的散列函数(Hash Functions)就是能提供数据完整性保障的一个重要工具。Hash函数常用来构造数据的短“指纹”,消息的发送者使用所有的消息产生一个短“指纹”,并将该短“指纹”与消息一起传输给接收者。即使数据存储在不安全的地方,接收者重新计算数据的指纹,并验证指纹是否改变,就能够检测数据的完整性。这是因为一旦数据在中途被破坏或改变,短指纹就不再正确。

        散列函数是一个函数,它以一个变长的报文作为输入,并产生一个定长的散列码,有时也称为报文摘要,作为函数的输出。散列函数最主要的作用是用于鉴别,鉴别在网络安全中起到举足轻重的地位。鉴别的目的有以下两个:第一,验证信息的发送者不是冒充的,同时发信息者也不能抵赖,此为信源识别;第二,验证信息完整性,在传递或存储过程中未被篡改,重放或延迟等。

    二.哈希函数特点

        密码学哈希函数(cryptography hash function,简称为哈希函数)在现代密码学中起着重要的作用,主要用于数据完整性认证和消息认证。哈希函数的基本思想是对数据进行运算得到一个摘要,运算过程满足:

        ● 压缩性:任意长度的数据,算出的摘要长度都固定。

        ● 容易计算:从原数据容易计算出摘要。

        ● 抗修改性:对原数据进行任何改动,哪怕只修改1个字节,所得到的摘要都有很大区别。

        ● 弱抗碰撞:已知原数据和其摘要,想找到一个具有相同摘要的数据(即伪造数据),在计算上是困难的。

        ● 强抗碰撞:想找到两个不同的数据,使它们具有相同的摘要,在计算上是困难的。

    三.针对哈希函数的攻击

        对散列函数的攻击方法主要有两种:

        ● 穷举攻击:它可以用于对任何类型的散列函数的攻击,最典型的方式就是所谓的“生日攻击”。采用生日攻击的攻击者将产生许多明文消息,然后计算这些明文消息的摘要,进行比较。

        ● 利用散列函数的代数结构:攻击其函数的弱性质。通常的有中间相遇攻击、修正分组攻击和差分分析攻击等。

    四.MD5哈希函数

       1990年R.L.Rivest提出哈希函数MD4。MD4不是建立在其他密码系统和假设之上,而是一种直接构造法。所以计算速度快,特别适合32位计算机软件实现,对于长的信息签名很实用。MD5是MD4的改进版,它比MD4更复杂,但是设计思想相似并且也产生了128位摘要。

     

    五.MD5哈希算法流程

        对于任意长度的明文,MD5首先对其进行分组,使得每一组的长度为512位,然后对这些明文分组反复重复处理。

        对于每个明文分组的摘要生成过程如下:

        (1)将512位的明文分组划分为16个子明文分组,每个子明文分组为32位。

        (2)申请4个32位的链接变量,记为A、B、C、D。

        (3)子明文分组与链接变量进行第1轮运算。

        (4)子明文分组与链接变量进行第2轮运算。

        (5)子明文分组与链接变量进行第3轮运算。

        (6)子明文分组与链接变量进行第4轮运算。

        (7)链接变量与初始链接变量进行求和运算。

        (8)链接变量作为下一个明文分组的输入重复进行以上操作。

        (9)最后,4个链接变量里面的数据就是MD5摘要。

    六.MD5分组过程

        对于任意长度的明文,MD5可以产生128位的摘要。任意长度的明文首先需要添加位数,使明文总长度为448(mod512)位。在明文后添加位的方法是第一个添加位是l,其余都是0。然后将真正明文的长度(没有添加位以前的明文长度)以64位表示,附加于前面已添加过位的明文后,此时的明文长度正好是512位的倍数。当明文长度大于2的64次方时,仅仅使用低64位比特填充,附加到最后一个分组的末尾。

        经过添加处理的明文,其长度正好为512位的整数倍,然后按512位的长度进行分组(block),可以划分成L份明文分组,我们用Y0,Y1,……,YL-1表示这些明文分组。对于每一个明文分组,都要重复反复的处理。

     

    七.MD5子明文分组和链接变量

        对于512位的明文分组,MD5将其再分成16份子明文分组(sub-block),每份子明文分组为32位,我们使用M[k](k= 0, 1,……15)来表示这16份子明文分组。这里的概念要弄清楚,一个添加位后的明文可以划分为L份明文分组,而一个明文分组又可以划分为16份子明文分组。

       MD5有4轮非常相似的运算,每一轮包括16个类似的步骤,每一个步骤的数据处理都是针对4个32位记录单元中的数据进行的。这4个链接变量的初始值以16进位制表示如下(低字节优先)A:0x01234567,B:0x89ABCDEF,C:0xFEDCBA98,D:0x76543210,这时A、B、C、D四个链接变量的值为:A=0x67452301,B=0xEFCDAB89,C=0x98BADCFE,D=0x10325476。链接变量用于存放中间散列函数值,经过4轮运算(共64个步骤)之后,链接变量A,B,C,D中的128位即为中间散列函数值。中间散列函数值作为下一个明文分组的输入继续使用,当所有的明文分组都处理完毕后,链接变量A,B,C,D中的128位数据就是摘要。


    八.MD5第1轮运算

       MD5有4轮非常相似的运算,每一轮包括16个类似的步骤,当第1轮运算中的第1步骤开始处理时,A、B、C、D四个链接变量中的值先赋值到另外4个记录单元A′,B′,C′,D′中。这4个值将保留,用于在第4轮的最后一个步骤完成之后与A,B,C,D进行求和操作。

        第1轮的操作程序为FF(a,b,c,d,M[k],S,T[i])

        它表示的逻辑为:a←b+((a+F(b,c,d)+M[k]+T[i])<<<S)

        其中,a、b、c、d为32位的变量,M[k]表示相应的子明文分组,对于4轮共64步的MD5算法中T[i]是64个不同的固定的数值,S为循环左移的位数,F(x,y,z)是第一轮的逻辑函数,最后将结果存放在链接变量A中,固定值T[i],循环左移位数和逻辑函数将在以后讨论。

        第1轮16步的固定值T[i]的取值。

    T[1]=D76AA478

     T[5]=F57C0FAF

     T[9]=698098D8

     T[13]=6B901122

     

    T[2]=E8C7B756

     T[6]=4787C62A

     T[10]=8B44F7AF

     T[14]=FD987193

     

    T[3]=242070DB

     T[7]=A8304613

     T[11]=FFFF5BB1

     T[15]=A679438E

     

    T[4]=C1BDCEEE

     T[8]=FD469501

     T[12]=895CD7BE

     T[16]=49B40821

     

    MD5规定,第一轮的16步的操作程序。

    MD5第1轮16步运算

    步骤数

     运算

     

    1

     FF(A,B,C,D,M[0],7,0xD76AA478)

     

    2

     FF(D,A,B,C,M[1],12,0xE8C7B756)

     

    3

     FF(C,D,A,B,M[2],17,0x242070DB)

     

    4

     FF(B,C,D,A,M[3],22,0xC1BDCEEE)

     

    5

     FF(A,B,C,D,M[4],7,0xF57C0FAF)

     

    6

     FF(D,A,B,C,M[5],12,0x4787C62A)

     

    7

     FF(C,D,A,B,M[6],17,0xA8304613)

     

    8

     FF(B,C,D,A,M[7],22,0xFD469501)

     

    9

     FF(A,B,C,D,M[8],7,0x698098D8)

     

    10

     FF(D,A,B,C,M[9],12,0x8B44F7AF)

     

    11

     FF(C,D,A,B,M[10],17,0xFFFF5BB1)

     

    12

     FF(B,C,D,A,M[11],22,0x895CD7BE)

     

    13

     FF(A,B,C,D,M[12],7,0x6B901122)

     

    14

     FF(D,A,B,C,M[13],12,0xFD987193)

     

    15

     FF(C,D,A,B,M[14],17,0xA6794383)

     

    16

     FF(B,C,D,A,M[15],22,0x49B40821)


       MD5算法中,第一轮的逻辑函数为F(x,y,z)= ( x & y )|( ~x & z ),MD5的算法比较复杂,每一轮包括16步类似的运算,下面我们以第1轮的第1步和第2步为例来展示每一步的运算。

        例如,子明文分组M[0] = 0x4368696E,第1轮的操作程序为FF(a,b,c,d,M[k],S,T[i]),它表示的逻辑为:

        a←b+((a+F(b,c,d)+M[k]+T[i])<<<S)

        第一轮的逻辑函数F(x,y,z)= ( x & y )|( ~x & z ),由表4-1-2知,第1轮第1步的运算为:FF(A,B,C,D,M[0],7,0xD76AA478),注意到这里的0xD76AA478就是T[1]的值,变量a、b、c、d分别代表链接变量A、B、C、D。首先,b、c、d要经过逻辑函数F;

        然后得到的值要与A、M[0]和T[1]相加得0x67452301+0x98BADCFE+0x6E696843+0xD76AA478= 0x45D40CBA,0x45D40CBA要循环左移7位,得到结果:0xEA065D22,0xEA065D22与b相加得:0xEA065D22+ 0xEFCDAB89 = 0xD9D408AB,最后,将这个结果赋值给a,第1步的计算就完成了,只有链接变量A发生了改变,这时链接标量的值为:

        A= 0xD9D408AB

        B= 0x89ABCDEF

        C= 0xFEDCBA98

        D= 0x76543210

        经过16个步骤之后,MD5的第一轮运算就完成了,链接变量A、B、C、D将携带第1轮运算后的数值进入第二轮运算。

    九.MD5后3轮运算

       MD5第2轮、第3轮和第4轮算运与第一轮运算相似,这里给出相应的操作程序、固定数T、每一步运算和逻辑函数。

        第2轮的逻辑函数为:G( x, y, z ) = ( x & z )|( y & ~z )。

        第3轮的逻辑函数为:H( x, y, z ) = x⊕y⊕z。

        第4轮的逻辑函数为:I( x, y, z ) = y⊕( x & ~z )。

        第2轮的操作程序为:GG(A,B,C,D,M[k],S,T[i])。

        它表示的逻辑为:a←b+((a+G(B,C,D)+M[k]+T[i])<<<S)。

        第3轮的操作程序为:HH(A,B,C,D,M[k],S,T[i])。

        它表示的逻辑为:a←b+((a+H(B,C,D)+M[k]+T[i])<<<S)。

        第4轮的操作程序为:II(A,B,C,D,M[k],S,T[i])。

        它表示的逻辑为:a←b+((a+I(B,C,D)+M[k]+T[i])<<<S)。

        后3轮的每个步骤的运算。

    MD5后3轮16步运算

    第二轮

    1

     GG(A,B,C,D,M[1],5,0xF61E2562)

    2

     GG(D,A,B,C,M[6],9,0xC040B340)

    3

     GG(C,D,A,B,M[11],14,0x275E5A51)

    4

     GG(B,C,D,A,M[0],20,0xE9B6C7AA)

     

    5

     GG(A,B,C,D,M[5],5,0xD62F105D)

     

    6

     GG(D,A,B,C,M[10],9,0x02441453)

     

    7

     GG(C,D,A,B,M[15],14,0xD8A1E681)

     

    8

     GG(B,C,D,A,M[4],20,0xE7D3FBC8)

     

    9

     GG(A,B,C,D,M[9],5,0x21E1CDE6)

     

    10

     GG(D,A,B,C,M[14],9,0xC33707D6)

     

    11

     GG(C,D,A,B,M[3],14,0xF4D50D87)

     

    12

     GG(B,C,D,A,M[8],20,0x455A14ED)

     

    13

     GG(A,B,C,D,M[13],5,0xA9E3E905)

     

    14

     GG(D,A,B,C,M[2],9,0xFCEFA3F8)

     

    15

     GG(C,D,A,B,M[7],14,0x676F02D9)

     

    16

     GG(B,C,D,A,M[12],20,0x8D2A4C8A)

     

    第三轮

     

    1

     HH(A,B,C,D,M[5],4,0xFFFA3942)

     

    2

     HH(D,A,B,C,M[8],11,0x8771F681)

     

    3

     HH(C,D,A,B,M[11],16,0x6D9D6122)

     

    4

     HH(B,C,D,A,M[14],23,0xFDE5380C)

     

    5

     HH(A,B,C,D,M[1],4,0xA4BEEA44)

     

    6

     HH(D,A,B,C,M[4],11,0x4BDECFA9)

     

    7

     HH(C,D,A,B,M[7],16,0xF6BB4B60)

     

    8

     HH(B,C,D,A,M[10],23,0xBEBFBC70)

     

    9

     HH(A,B,C,D,M[13],4,0x289B7EC6)

     

    10

     HH(D,A,B,C,M[0],11,0xEAA127FA)

     

    11

     HH(C,D,A,B,M[3],16,0xD4EF3085)

     

    12

     HH(B,C,D,A,M[6],23,0x04881D05)

     

    13

     HH(A,B,C,D,M[9],4,0xD9D4D039)

     

    14

     HH(D,A,B,C,M[12],11,0xE6DB99E5)

     

    15

     HH(C,D,A,B,M[15],16,0x1FA27CF8)

     

    16

     HH(B,C,D,A,M[2],23,0xC4AC5665)

     

    第四轮

    1

     II(A,B,C,D,M[0],6,0xF4292244)

     

    2

     II(D,A,B,C,M[7],10,0x411AFF97)

     

    3

     II(C,D,A,B,M[14],15,0xAB9423A7)

     

    4

     II(B,C,D,A,M[5],21,0xFC93A039)

     

    5

     II(A,B,C,D,M[12],6,0x655B59C3)

     

    6

     II(D,A,B,C,M[3],10,0x8F0CCC92)

     

    7

     II(C,D,A,B,M[10],15,0xFFEFF47D)

     

    8

     II(B,C,D,A,M[1],21,0x85845DD1)

     

    9

     II(A,B,C,D,M[8],6,0x6AFA87E4F)

     

    10

     II(D,A,B,C,M[15],10,0xFE2CE6E0)

     

    11

     II(C,D,A,B,M[6],15,0xA3014314)

     

    12

     II(B,C,D,A,M[13],21,0x4E0811A1)

     

    13

     II(A,B,C,D,M[4],6,0xF7537E82)

     

    14

     II(D,A,B,C,M[11],10,0xBD3AF235)

     

    15

     II(C,D,A,B,M[2],15,0x2AD7D2BB)

     

    16

     II(B,C,D,A,M[9],21,0xEB86D391

     

     

        后3轮的固定数T[i]的值。

     后3轮的固定数T[i]

    T[17]=F61E2562

     T[33]=FFFA3942

     T[49]=F4292244

     

    T[18]=C040B340

     T[34]=8771F681

     T[50]=432AFF97

     

    T[19]=265E5A51

     T[35]=699D6122

     T[51]=AB9423A7

     

    T[20]=E9B6C7AA

     T[36]=FDE5380C

     T[52]=FC93A039

     

    T[21]=D62F105D

     T[37]=A4BEEA44

     T[53]=655B59C3

     

    T[22]=02441453

     T[38]=4BDECFA9

     T[54]=8F0CCC92

     

    T[23]=D8A1E681

     T[39]=F6BB4B60

     T[55]=FFEFF47D

     

    T[24]=E7D3FBC8

     T[40]=BEBFBC70

     T[56]=85845DD1

     

    T[25]=21E1CDE6

     T[41]=289B7EC6

     T[57]=6FA87E4F

     

    T[26]=C33707D6

     T[42]=EAA127FA

     T[58]=FE2CE6E0

     

    T[27]=F4D50D87

     T[43]=D4EF3085

     T[59]=A3014314

     

    T[28]=455A14ED

     T[44]=04881D05

     T[60]=4E0811A1

     

    T[29]=A9E3E905

     T[45]=D9D4D039

     T[61]=F7657E82

     

    T[30]=FCEEA3F8

     T[46]=E6DB99E5

     T[62]=BD3AF235

     

    T[31]=676F02D9

     T[47]=1FA27CF8

     T[63]=2AD7D2BB

     

    T[32]=8D2A4C8A

     T[48]=C4AC5665

     T[64]=EB86D391

    十.求和运算

        第四轮最后一步骤的A,B,C,D输出,将分别与A′,B′,C′,D′记录单元中数值进行求和操作。其结果将成为处理下一个512位明文分组时记录单元A,B,C,D的初始值。当完成了最后一个明文分组运算时,A,B,C,D中的数值就是最后的散列函数值。

     

     

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    MD5 通过4轮运算(每轮16步,共64步),将任意长的消息压缩成为一个128bit的消息摘要,使用了4个32bit的寄存器。

     

    MD结构

    MD结构是基于迭代式结构来构造碰撞稳固的Hash函数的方法,即通过某一碰撞稳固的压缩函数(从较大的固定长度的输入集合映射到相对小的有固定长度的输出集合的函数)𝑓:0,1𝑚𝑋0,1𝑡0,1𝑡来构造出碰撞稳固的Hash函数𝐻:0,1∗0,1𝑡。

    基于MD结构的有固定初始值的Hash函数一般形式

    𝐼𝑉∈0,1𝑡为Hash函数的固定初始值,消息串𝑀∈0,1∗首先被拆分成长度为(m+t)比特的数据块𝑀0, 𝑀1, ⋯ 𝑀𝐿−1和最后一个填充有消息串M长度信息的数据块𝑀𝐿(MD strengthening 结构),然后通过L次压缩函数f处理𝑓𝑓𝑓⋯𝑓𝐼𝑉,𝑀0⋯,𝑀𝐿−1,𝑀𝐿可以得出消息串M的消息摘要。

     

    MD5算法

    MD5将任意长的消息压缩成为一个128bit的输出。

    MD5算法原理:MD5以512位分组来处理输入的消息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,经过这四个32位分组将生成一个128位散列值。

    MD5算法中,首先需要对消息进行填充,使其字节长度对512求余的结果等于448。字节长度扩展至N*512+448(位),即N*64+56个字节。填充方法是在消息的后面填充一个1和无数0,直到满足扩展的字节长度为止。然后,在这个结果后面附加一个64位二进制表示的填充前信息长度。现在消息的字节长度为N*512+448+64=(N+1)*512

    初始化MD缓冲器。用一个4个字节的缓冲器(32位的寄存器,初始化使用的是十六进制表示的数字,MD5中这四个32位被称作链接变量的整数参数)来计算消息摘要。

    设置好这四个链接变量后,就开始进入算法的四轮循环运算,循环的次数是消息中512位分组的数目N。

    主循环有四轮,每轮循环都很相似。

     

    MD5算法描述

    MD5有4轮运算(每轮16步,共64步)。

    MD5算法每步运算由整数模2^32加法、布尔函数和左循环移位组成。它把消息块(512比特)和前一次压缩函数运算的128位输出结果作为压缩函数新的输入值运算出更新的128位输出结果,经过多次迭代运算最后得出MD5消息摘要。

    每次操作对a、b、c、d中的其中三个做一次非线性函数运算(布尔函数),然后将所得结果加上第四个变量,一个子分组(512比特),和一个常数。再将所得结果左移一个不定的数(有一定规律),并加上a、b、c、d中之一。最后将该结果赋值给a、b、c、d中之一。

    四个非线性函数,

     

     

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哈希函数md5