Python轮子：hashlib 数据安全哈希

原文链接：http://www.juzicode.com/python-module-hashlib

hashlib是Python标准库中用于安全哈希和消息摘要的模块，提供多种加密哈希算法（如MD5、SHA系列），支持数据完整性验证、密码存储等场景，具备跨平台兼容性和高效计算能力。

应用场景

• 用户密码加密存储
• 文件完整性校验
• 数据去重比对
• 数字签名生成
• 安全令牌计算
• 区块链数据哈希

安装与导入

import hashlib  # 无需安装，Python内置模块

基本用法

1. 计算MD5哈希值

对字符串进行MD5哈希计算，返回16进制摘要结果，常用于简单数据校验。

# juzicode.com/VX公众号:juzicode
import hashlib

md5 = hashlib.md5(b"hello").hexdigest()
print(md5)

运行结果：
5d41402abc4b2a76b9719d911017c592

2. SHA256加密

使用更安全的SHA256算法生成哈希值，适用于密码存储等高安全需求场景。

# juzicode.com/VX公众号:juzicode
import hashlib

sha256 = hashlib.sha256(b"secret").hexdigest()
print(sha256)

运行结果：
2bb80d537b1da3e38bd30361aa855686bde0eacd7162fef6a25fe97bf527a25b

3. 文件哈希校验

分块读取大文件计算哈希值，避免内存溢出，适用于大型文件完整性验证。

def file_hash(filename):
    sha1 = hashlib.sha1()
    with open(filename, "rb") as f:
        while chunk := f.read(8192):
            sha1.update(chunk)
    return sha1.hexdigest()


file_hash('空文件.txt')

运行结果：
da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709（空文件特征值）

4. 加盐哈希

通过添加随机盐值增强密码安全性，防止彩虹表攻击。

import os
salt = os.urandom(16)
pwd_hash = hashlib.pbkdf2_hmac("sha256", b"password", salt, 100000)

运行结果：
二进制哈希值（长度32字节）

5. 多算法支持

动态选择哈希算法，兼容不同安全需求的系统环境。

algo = hashlib.new("sha3_256")
algo.update(b"data")
print(algo.name, algo.digest_size)

运行结果：
sha3_256 32

6. 算法列表获取

查看当前平台支持的哈希算法集合，检测系统兼容性。

print(hashlib.algorithms_available)

运行结果：
{'sha3_384', 'md5', 'blake2s', 'sha384', ...}（具体算法集合）

7. 迭代哈希计算

多次迭代哈希增强安全性，有效抵御暴力破解。

dk = hashlib.pbkdf2_hmac("sha256", b"pwd", b"salt", 1000000)

运行结果：
生成64字节派生密钥

8. 哈希对象复用

通过拷贝哈希对象状态，实现中间结果复用。

h1 = hashlib.sha256(b"part1")
h2 = h1.copy()
h2.update(b"part2")
print(h2.hexdigest())

运行结果：
完整"part1part2"的哈希值

总结

hashlib模块为数据安全提供核心支持：

• 支持主流加密哈希算法（MD5/SHA系列/Blake2等）
• 提供消息摘要和密钥派生功能
• 兼容文件流式处理和大数据计算
• 支持OpenSSL扩展算法

注意事项：

• MD5/SHA1已不推荐用于密码存储
• 敏感数据哈希需配合盐值使用
• 选择算法时考虑安全性与性能平衡