【Python】hashlib模块实现MD5加密

骑猪看日落 2023-06-17 10:57 19阅读 0赞

MD5消息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），一种被计算机安全领域广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），  
用以提供消息的完整性保护，用于确保信息传输完整一致。  
MD5是最常见的摘要算法，速度很快，生成结果是固定的128 bit字节，通常用一个32位的16进制字符串表示。

MD5是一个安全的散列算法，输入两个不同的明文不会得到相同的输出值，根据输出值，不能得到原始的明文，即其过程不可逆。所以要解密MD5没有现成的算法，只能用穷举法，把可能出现的明文，用MD5算法散列之后，把得到的散列值和原始的数据形成一个一对一的映射表，通过比在表中比破解密码的MD5算法散列值，通过匹配从映射表中找出破解密码所对应的原始明文。

**MD5算法具有以下特点：**

1、压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。  
2、容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。  
3、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MD5值都有很大区别。  
4、弱抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。  
5、强抗碰撞：想找到两个不同的数据，使它们具有相同的MD5值，是非常困难的。

**MD5算法使用的特性：**

方便存储：MD5加密出来都是32位的字符串，能够给定固定大小的空间存储，传输，验证  
文件加密：MD5算法运用在文件加密上很有优势，应为只需要32为字符串就能对一个巨大的文件进行验证完整性  
不 可 逆：MD5加密出来只会截取末尾32位，具有良好的安全性，如果是对于参数加密很难伪造MD5  
加密损耗低：MD5算法加密对于性能的消耗微乎其微（速度快）

**MD5算法的实际应用**

1.密码验证  
可以当做密码验证，为了保证密码不在cmd5网站上破译，最好加盐及乱序，也可以只取一部分md5加密后的内容。md5是不可逆算法，只要保证算法不变，就能和数据库中的md5相匹配。  
邮箱密码验证过程：首先用户创建邮箱时，邮件系统会对密码进行md5加密后存储到数据库，这个时候在数据库里面看到的密码是加密的，保证密码只能用户自己知道，减少密码泄漏的风险。  
等到你登陆邮箱时，系统不是检验用户的密码，而是检验用户输入的密码经md5加密以后和数据库内加密密码进行对比，判断是否相等。

2.请求参数校验  
对于服务器来来说，除了系统问题最大的问题就是害怕请求被拦截，拦截后修改参数后就会出现很多漏洞的可能性。  
为了避免被拦截、参数被修改，常用方法就是对请求参数进行校验，就算拦截了请求参数并修改它，只要模拟不出MD5加密出来的值，服务器过滤器直接就会进行拦截。  
**校验过程：**客户端通过http或者https请求服务器时，对其中的参数按约定的MD5加密方法生成一个token，服务器接收信息后按照同样的MD5加密方法生成一个值，然后对比客户端传过来的token进行对比，一致说明请求参数没有被修改。

3.版权验证  
当一个视频或者音频创作出来的时候它的md5是唯一的，若以后有翻录等版本出来，即使画质，声音，文件名都一样，但是他们的md5验证是不一样的，所以可以验证版权。  
还比如用某一账户下载的视频它的账户信息也会和视频一起md5操作，如果以后这个人私自传播通过md5就可以去数据库中查找泄露版权的情况。

4.文件上传  
文件上传时会上传文件的信息，此时将文件的md5上传，服务器中存储这个md5值，并存储这个md5值所对应的已上传字节长度，比如未上传对应为0，已上传对应为-1，已上传200字节就对应200，这个上传的时候可以匹配到这个文件在服务器中的状态，方便做断点续传，只要源文件没有更改，即使换个名字，换个账户都可以在服务器找到对应的文件，所以当服务器中有已经上传完毕的此文件时，别人再上传这个文件就可以实现秒传。

Python的hashlib提供了常见的摘要算法，如MD5，SHA1等等。  
摘要算法又称哈希算法、散列算法。它通过一个函数，把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串（通常用16进制的字符串表示）。  
在python3的标准库中，已经移除了md5模块，而关于hash加密算法都放在hashlib这个标准库中，如SHA1、SHA224、SHA256、SHA384、SHA512和MD5算法等。  
具体代码实现：

import hashlib
    import time
    
    encode = 'utf-8'                        # 编码
    appkey = 'md5test.'                     # 待加密信息
    
    time_span = str(int(time.time()))
    o_token = appkey                            # 可以对o_token进行处理appkey+time_span
    hl = hashlib.md5()                          # 创建md5对象
    hl.update(o_token.encode(encoding=encode))  # 转换为bytes
    token = hl.hexdigest().upper()              # hexdigest() 加密过程
    print('第一种MD5加密后为 ：' + token)
    
    # 另一种写法：b前缀代表的就是bytes
    str_md5 = hashlib.md5(b'md5test.').hexdigest().upper()
    print('第二种MD5加密后为 ：' + str_md5)

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