前面介紹了對稱加密演算法，本文將介紹密碼學中另一類重要應用：消息摘要(Digest),什麼是消息摘要？簡單的定義是：對一份數據，進行一個單向的Hash函數，生成一個固定長度的Hash值，這個值就是這份數據的摘要，也稱為指紋。 ...
前面介紹了對稱加密演算法，本文將介紹密碼學中另一類重要應用：消息摘要(Digest)，什麼是消息摘要？簡單的定義是：對一份數據，進行一個單向的Hash函數，生成一個固定長度的Hash值，這個值就是這份數據的摘要，也稱為指紋。
常見的摘要演算法有：
- MD5
- SHA1
- SHA256
- 其它
特點如下：
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無論輸入的消息有多長，計算出來的消息摘要的長度總是固定的。例如應用MD5演算法摘要的消息有128個比特位，一般認為，摘要的最終輸出越長，該摘要演算法就越安全。變長輸入，定長輸出。
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一般地，只要輸入的消息不同，對其進行摘要以後產生的摘要消息也必不相同；但相同的輸入必會產生相同的輸出。
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消息摘要函數是單向函數，即只能進行正向的信息摘要，而無法從摘要中恢復出任何的消息，甚至根本就找不到任何與原信息相關的信息。
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優秀的摘要演算法，沒有人能從中找到“碰撞”，即無法找到兩條不同的消息，使它們的摘要相同。
在python3中,關於hash加密演算法都放在hashlib這個標準庫中，如SHA1、SHA224、SHA256、SHA384、SHA512和MD5演算法等。md5演算法以前單列，而在python3的標準庫中，也放在hashlib庫中。在不同的平臺上hashlib的能力不同，使用以下代碼進行檢測。
import hashlib def capacity(): print(hashlib.algorithms_guaranteed) print(hashlib.algorithms_available) capacity()
MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要演算法5），用於確保信息傳輸完整一致。是電腦廣泛使用的雜湊演算法之一（又稱摘要演算法、哈希演算法）。
MD5演算法具有以下特點：
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壓縮性：任意長度的數據，算出的MD5值長度都是固定的。
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容易計算：從原數據計算出MD5值很容易。
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抗修改性：對原數據進行任何改動，哪怕只修改1個位元組，所得到的MD5值都有很大區別。
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強抗碰撞：已知原數據和其MD5值，想找到一個具有相同MD5值的數據（即偽造數據）是非常困難的。
MD5演算法雖然應用廣泛，但是它也有重大缺陷。
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2010年CMU軟體工程機構認為MD5摘要演算法已經在密碼學上被破譯並且不適合使用。
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2012年惡意軟體利用了MD5的漏洞並偽造了微軟的數字簽名。
雖然md5存在重大問題，但在普通環境下，md5並非完全不可用，從時間、成本以及要處理對象綜合考慮，仍然可以用md5做一些基本的工作。下麵演示md5演算法庫的使用演示。
import hashlib def md5_demo(inputstr,codingname): return hashlib.md5(inputstr.encode(encoding=codingname)).hexdigest() codingnamelist = ['UTF-8','GBK','GB2312','GB18030'] data = ['歡迎關註陝西華路','stay hungry stay foolish'] for item in data: print(item) for cdn in codingnamelist: print(md5_demo(item,cdn)) print()
這段代碼演示了中文與英文字元串，在使用不同編碼方式下生成的不同的md5值。對於中文而言，不同的編碼會導致不同的輸出。
歡迎關註陝西華路
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可以看出,使用UTF-8編碼會與其它編碼產生不同的MD5值。而對於英文來說，則沒有區別。
stay hungry stay foolish
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md5演算法除了對字元串外，對於任何位元組流對象都可以使用，尤其對文件的處理更是極為有用，例如：
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下載文件時進行確認。從互聯網下載文件時，為了確保文件下載時沒有出現錯誤，或者被篡改(植入病毒)，可以對下載後的文件進行md5的計算，並且與提供者發佈的md5值進行比較，如果相同則可以放心使用。
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對目錄下的不同名稱的文件去重。相對於根據文件名稱、大小與時間這些非常容易變化的不可靠信息來說，對文件進行md5計算去重是非常準確的。相同的md5可以確定(極小概率不正確)是相同的文件。假設一個圖片文件，被多次複製更名成為不同的文件名，經過md5計算完全可以判斷為同一個文件。
對文件的md5計算也非常簡單，以下代碼簡單的演示了主要代碼片斷。
@property def md5(self) -> str: """ 對文件做MD5操作,並且返回對應的MD5值 Returns: str: md5 """ with self._filename.open('rb') as fr: return hashlib.md5(fr.read()).hexdigest()
使用預設的方式對所有文件進行相同的md5計算，就不必顧及編碼格式了。
