Python hashlib

Python3 学习笔记 · 整理自菜鸟教程

一句话

hashlib 是标准库的哈希/摘要模块，把任意数据算成固定长度的指纹（MD5、SHA-256 等），常用于校验和与密码存储。

要点

  • 哈希是单向的：只能由数据算摘要，不能反推原文。
  • 相同输入永远得到相同摘要；输入改一个字节，摘要完全不同（雪崩效应）。
  • 支持 md5、sha1、sha224、sha256、sha384、sha512、blake2b 等。
  • 用法两步：hashlib.xxx(数据) 或先 new() 再 update()，最后 hexdigest()。
  • 大文件分块读取、反复 update()，不必一次性读进内存。
  • 安全提醒：MD5 和 SHA-1 已被证明不安全，别用于密码；存密码用 bcrypt / argon2。
  • 数据必须编码为 bytes（str.encode()），不能直接传字符串。

语法 / 常用方法

语法/方法 说明 示例
hashlib.md5(data) 构造 MD5 哈希对象 快速校验，不用于安全
hashlib.sha256(data) 构造 SHA-256 对象 推荐，安全级
hashlib.sha512(data) 构造 SHA-512 对象 更长摘要
hashlib.new(name) 按名字构造哈希 new("sha256")
h.update(data) 追加数据（可分多次） 大文件分块
h.hexdigest() 返回十六进制字符串 '9f86d0…'
h.digest() 返回原始字节摘要 b'\x9f\x86…'
hashlib.algorithms_available 当前可用的算法集合 查环境支持
hashlib.file_digest(f, name) 直接算文件摘要（3.11+） 一行算文件哈希

代码示例

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import hashlib

text = "hello python"
b = text.encode("utf-8")                 # 必须先转 bytes

# 1) MD5：32 位十六进制
md5 = hashlib.md5(b).hexdigest()
print(md5)                               # 5c7a3b9d...（固定 32 位）

# 2) SHA-256：64 位十六进制，推荐用于完整性校验
sha = hashlib.sha256(b).hexdigest()
print(sha)                               # 固定 64 位

# 3) 分多次 update，结果与一次性相同
h = hashlib.sha256()
h.update(b"hello ")
h.update(b"python")
print(h.hexdigest() == sha)              # True

# 4) 大文件分块计算，避免吃内存
def file_sha256(path, chunk=8192):
    h = hashlib.sha256()
    with open(path, "rb") as f:
        while chunk_data := f.read(chunk):
            h.update(chunk_data)
    return h.hexdigest()

# 5) 加盐存储密码示例（教学用，生产请用 bcrypt/argon2）
import os
salt = os.urandom(16)
pwd_hash = hashlib.sha256(salt + b"my_password").hexdigest()
print("salt:", salt.hex())
print("hash:", pwd_hash)

易错点

  • 传字符串会报 TypeError，必须 "abc".encode("utf-8")。
  • update() 是累积的，同一个对象多次 update 等于拼接后再算。
  • hexdigest() 返回带前导 0 的定长字符串，不要 int() 后再格式化，会丢前导零。
  • MD5、SHA-1 已被碰撞攻击攻破，不要用于签名或密码。
  • 不要自己给密码”加盐”就完事，标准做法用 bcrypt 或 argon2-cffi。
  • 大文件别 f.read() 整读，内存会爆，用分块。