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常⽤加密算法学习总结之散列函数（hashfunction）散列函数（Hash function）⼜称散列算法、哈希函数，散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变⼩，将数据的格式固定下来。
该函数将数据打乱混合，重新创建⼀个叫做散列值（hash values）的指纹。
这种转化是⼀种压缩映射，也就是散列值的空间通常远⼩于输⼊值的空间，不同的输⼊可能会散列成相同的输出，⼆不可能从散列值来唯⼀的确定输⼊值。
简单的说就是⼀种将任意长度的消息压缩到某⼀固定长度的消息摘要函数。
散列函数性质通过使⽤单向散列函数，即便是确认⼏百MB⼤⼩的⽂件的完整性，也只要对⽐很短的散列值就可以了。
那么，单向散列函数必须具备怎样的性质呢？我们来整理⼀下。
根据任意长度的消息计算出固定长度的散列值能够快速计算出散列值计算散列值所花费的时间短。
尽管消息越长，计算散列值的时间也会越长，但如果不能在现实的时间内完成计算就没有意义了。
消息不同散列值也不同难以发现碰撞的性质称为抗碰撞性（collisionresistance）。
密码技术中所使⽤的单向散列函数，都需要具备抗碰撞性。
强抗碰撞性，是指要找到散列值相同的两条不同的消息是⾮常困难的这⼀性质。
在这⾥，散列值可以是任意值。
密码技术中的单向散列函数必须具备强抗碰撞性。
具备单向性单向散列函数必须具备单向性（one-way）。
单向性指的是⽆法通过散列值反算出消息的性质。
根据消息计算散列值可以很容易，但这条单⾏路是⽆法反过来⾛的。
散列函数的应⽤散列函数应⽤具有多样性安全加密：保护资料，散列值可⽤于唯⼀地识别机密信息。
这需要散列函数是抗碰撞(collision-resistant)的，意味着很难找到产⽣相同散列值的资料。
如数字签名、消息认证码。
数据校验：确保传递真实的信息：消息或数据的接受者确认消息是否被篡改的性质叫数据的真实性，也称为完整性。
错误校正：使⽤⼀个散列函数可以很直观的检测出数据在传输时发⽣的错误。
计算与数据结构篇 - 哈希算法 (Hash)计算与数据结构篇 - 哈希算法 (Hash)哈希算法的定义和原理非常简单，基本上一句话就可以概括了。
将任意长度的二进制值串映射为固定长度的二进制值串，这个映射的规则就是哈希算法，而通过原始数据映射之后得到的二进制值串就是哈希值。
构成哈希算法的条件：从哈希值不能反向推导出原始数据（所以哈希算法也叫单向哈希算法）对输入数据非常敏感，哪怕原始数据只修改了一个 Bit，最后得到的哈希值也大不相同；散列冲突的概率要很小，对于不同的原始数据，哈希值相同的概率非常小；哈希算法的执行效率要尽量高效，针对较长的文本，也能快速地计算出哈希值。
哈希算法的应用(上篇)安全加密说到哈希算法的应用，最先想到的应该就是安全加密。
最常用于加密的哈希算法是 MD5（MD5 Message-Digest Algorithm，MD5 消息摘要算法）和 SHA（Secure Hash Algorithm，安全散列算法）。
除了这两个之外，当然还有很多其他加密算法，比如 DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）、AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）。
前面我讲到的哈希算法四点要求，对用于加密的哈希算法来说，有两点格外重要。
第一点是很难根据哈希值反向推导出原始数据，第二点是散列冲突的概率要很小。
不过，即便哈希算法存在散列冲突的情况，但是因为哈希值的范围很大，冲突的概率极低，所以相对来说还是很难破解的。
像 MD5，有 2^128 个不同的哈希值，这个数据已经是一个天文数字了，所以散列冲突的概率要小于 1-2^128。
如果我们拿到一个 MD5 哈希值，希望通过毫无规律的穷举的方法，找到跟这个 MD5 值相同的另一个数据，那耗费的时间应该是个天文数字。
所以，即便哈希算法存在冲突，但是在有限的时间和资-源下，哈希算法还是被很难破解的。
WEB开发中常见的加密⽅式有哪些今天，我们对信息安全越来越受重视，WEB开发中的各种加密也变得更加重要。
通常跟服务器的交互中，为确保数据传输的安全性，避免被⼈抓包篡改数据，除了 https 的应⽤，还需要对传输数据进⾏加解密。
今天我们来了解下有哪些常见的加密⽅式。
单向散列加密单向散列（hash）加密是指把任意长的输⼊串变化成固定长的输出串，并且由输出串难以得到输⼊串的加密⽅法，这种⽅法称为单项散列加密。
⼴泛应⽤于对敏感数据加密，⽐如⽤户密码，请求参数，⽂件加密等。
我们开发中存储⽤户密码就⽤到了单向散列加密算法。
常见的单向散列加密算法有：MD5SHAMACCRC单向散列加密算法的优点有(以MD5为例)：⽅便存储：加密后都是固定⼤⼩（32位）的字符串，能够分配固定⼤⼩的空间存储。
损耗低：加密/加密对于性能的损耗微乎其微。
⽂件加密：只需要32位字符串就能对⼀个巨⼤的⽂件验证其完整性。
不可逆：⼤多数的情况下不可逆，具有良好的安全性。
单向散列加密的缺点就是存在暴⼒破解的可能性，最好通过加盐值的⽅式提⾼安全性，此外可能存在散列冲突。
我们都知道MD5加密也是可以破解的。
对于PHPer来说，不推荐使⽤md5()简单加密，⽽是推荐⼤家使⽤password_hash()对数据加密存储，该函数使⽤⾜够强度的单向散列算法创建密码的哈希（hash），使加密后的数据更加安全可靠。
对于⽤户密码的加密存储和验证⽀持相当好。
⽰例代码：//密码加密$password = '123456';$passwordHash = password_hash($password,PASSWORD_DEFAULT,['cost' => 12]);//密码验证if (password_verify($password, $passwordHash)) {//Success} else {//Fail}对称加密同⼀个密钥可以同时⽤作数据的加密和解密，这种⽅法称为对称加密。
hash算法在杀毒中应用原理概述说明以及概述1. 引言1.1 概述:随着网络安全威胁的不断增加，杀毒软件成为了保护计算机和数据安全的重要工具之一。
而在杀毒软件中，hash算法作为一种重要的技术手段被广泛应用。
本文将对hash算法在杀毒领域的应用原理进行深入探讨。
1.2 文章结构:本文主要分为五个部分，即引言、hash算法应用原理、杀毒软件中的hash算法应用举例、实际案例分析与讨论以及结论与总结。
在引言部分，我们将简要说明文章的目的，并介绍文章的结构框架。
1.3 目的:本文旨在探究hash算法在杀毒中的应用原理并通过具体案例来展示其实际效果。
同时，本文也将对不同类型的hash算法进行分类和讨论，以便读者全面了解这一领域内的发展和应用情况。
最后，我们还将对未来hash算法在杀毒领域可能带来的进展进行展望。
通过这篇长文，读者可以更深入地了解hash算法在杀毒方面起到的重要作用，并掌握相关概念和原理。
同时，本文还将提供具体的案例分析和讨论，以帮助读者更好地理解hash算法的实际应用效果。
最后，我们将总结hash算法在杀毒领域的优势和不足，并展望其未来在杀毒领域可能的发展方向。
2. hash算法应用原理:2.1 hash算法基本概念:哈希算法，也称为散列函数，是一种将输入数据映射到固定大小的输出值的函数。
它通过将输入数据作为“键”来计算对应的“哈希值”。
哈希函数是非可逆操作，意味着无法从哈希值还原出原始数据。
2.2 hash算法在杀毒中的作用:在杀毒软件中，hash算法被广泛应用于数据完整性校验、病毒特征库匹配以及快速查找和去重策略等方面。
通过计算文件的哈希值并与预先存储的正确哈希值进行比对，可以验证文件是否被篡改过，从而检测出病毒或恶意软件。
此外，在构建病毒特征库时，hash算法可以高效地存储和查找病毒特征信息。
另外还使用hash表进行快速查找和去重策略，以提高杀毒效率。
2.3 hash算法分类及应用场景:哈希算法主要分为两大类：单向散列函数和消息认证码（MAC）。
Hash，MAC，HMACHash-MD5, SHA-1, integrityMAC- keyed hash, integrity & authenticity. HMAC 长度和其所⽤的hash长度⼀样Hash是⼀种从任何⼀种数据中创建⼩的数字“指纹”的⽅法。
散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变⼩，将数据的格式固定下来。
如果两个散列值是不相同的（根据同⼀函数），那么这两个散列值的原始输⼊也是不相同的。
这个特性是散列函数具有的结果，具有这种性质的散列函数称为单向散列函数。
但另⼀⽅⾯，散列函数的输⼊和输出不是唯⼀对应關係的，如果两个散列值相同，两个输⼊值很可能是相同的。
但也可能不同，這種情況稱為「碰撞」，這通常是兩個不同⾧度的散列值，刻意計算出相同的輸出值。
Hash，⼀般翻译做“散列”，也有直接⾳译为"哈希"的，就是把任意长度的输⼊（⼜叫做预映射， pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。
这种转换是⼀种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远⼩于输⼊的空间，不同的输⼊可能会散列成相同的输出，⽽不可能从散列值来唯⼀的确定输⼊值。
简单的说就是⼀种将任意长度的消息压缩到某⼀固定长度的消息摘要的函数。
HASH主要⽤于信息安全领域中加密算法，他把⼀些不同长度的信息转化成杂乱的128位的编码⾥,叫做HASH值. 也可以说，hash就是找到⼀种数据内容和数据存放地址之间的映射关系了解了hash基本定义，就不能不提到⼀些著名的hash算法，MD5 和 SHA1 可以说是⽬前应⽤最⼴泛的Hash算法。
MD5(RFC1321) 是 Rivest 于 1991 年对 MD4 的改进版本，将任意长的明⽂ hash 成 128 bit 的杂凑值。
MD5是⼀种不可逆的加密算法，⽬前是最牢靠的加密算法之⼀，尚没有能够逆运算的程序被开发出来，它对应任何字符串都可以加密成⼀段唯⼀的固定长度的代码。
常⽤密钥算法⼀、数据加密/编码算法列表 常见⽤于保证安全的加密或编码算法如下： 1、常⽤密钥算法密钥算法⽤来对敏感数据、摘要、签名等信息进⾏加密，常⽤的密钥算法包括：DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适⽤于加密⼤量数据的场合；3DES（Triple DES）：是基于DES，对⼀块数据⽤三个不同的密钥进⾏三次加密，强度更⾼；RC2和 RC4：⽤变长密钥对⼤量数据进⾏加密，⽐ DES 快；IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使⽤ 128 位密钥提供⾮常强的安全性；RSA：由 RSA 公司发明，是⼀个⽀持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的⽂件快的长度也是可变的；DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是⼀种标准的 DSS（数字签名标准）；AES（Advanced Encryption Standard）：⾼级加密标准，是下⼀代的加密算法标准，速度快，安全级别⾼，⽬前 AES 标准的⼀个实现是 Rijndael 算法；BLOWFISH，它使⽤变长的密钥，长度可达448位，运⾏速度很快；其它算法，如ElGamal、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。
2、单向散列算法单向散列函数⼀般⽤于产⽣消息摘要，密钥加密等，常见的有：MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的⼀种单向散列算法，MD5被⼴泛使⽤，可以⽤来把不同长度的数据块进⾏暗码运算成⼀个128位的数值；SHA（Secure Hash Algorithm）这是⼀种较新的散列算法，可以对任意长度的数据运算⽣成⼀个160位的数值；MAC（Message Authentication Code）：消息认证代码，是⼀种使⽤密钥的单向函数，可以⽤它们在系统上或⽤户之间认证⽂件或消息。
单向函数单向函数单向函数定义:单向函数满⾜对于所有属于 f 定义域的任⼀ x ，可以很容易计算 f( x ) = y；对于⼏乎所有属于 f 值域的任⼀ y ，则在计算上不可能求出 x 使得 y = f( x )。
单向函数的交换性:单向函数本⾝在近代密码学领域⽤处并不⼤。
但若单向函数具有交换性，则其⽤处就很⼤。
交换性（Commutative Property ):令Z为⼀集合，F为将Z映射⾄Z本⾝的函数集合。
令z∈Z，F[x](z)表⽰此函数集合的第x个函数，若F[x](F[y])) = F[y](F[x](z))，则称此函数集合具有交换性。
具有关键性的单向函数是进⾏数据加密/编码的⼀种算法单向函数⼀般⽤于产⽣消息摘要，密钥加密等，常见的有：MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的⼀种单向散列算法，MD5被⼴泛使⽤，可以⽤来把不同长度的数据块进⾏暗码运算成⼀个128位的数值；SHA（Secure Hash Algorithm）这是⼀种较新的散列算法，可以对任意长度的数据运算⽣成⼀个160位的数值；MAC（Message Authentication Code）：消息认证代码，是⼀种使⽤密钥的单向函数，可以⽤它们在系统上或⽤户之间认证⽂件或消息。
HMAC（⽤于消息认证的密钥散列法）就是这种函数的⼀个例⼦。
CRC（Cyclic Redundancy Check）：循环冗余校验码，CRC校验由于实现简单，检错能⼒强，被⼴泛使⽤在各种数据校验应⽤中。
占⽤系统资源少，⽤软硬件均能实现，是进⾏数据传输差错检测地⼀种很好的⼿段（CRC 并不是严格意义上的散列算法，但它的作⽤与散列算法⼤致相同，所以归于此类）。
个⼈总结:如果不写复杂的算法，我们只需要知道单向函数是真实存在的，同时知道有些单向函数具有交换性。
散列函数又称hash函数，Hash函数(也称杂凑函数或杂凑算法)就是把任意长的输入消息串变化成固定长的输出串的一种函数。
这个输出串称为该消息的杂凑值。
一般用于产生消息摘要，密钥加密等.一个安全的杂凑函数应该至少满足以下几个条件:①输入长度是任意的;②输出长度是固定的,根据目前的计算技术应至少取128bits长,以便抵抗生日攻击;③对每一个给定的输入,计算输出即杂凑值是很容易的④给定杂凑函数的描述,找到两个不同的输入消息杂凑到同一个值是计算上不可行的,或给定杂凑函数的描述和一个随机选择的消息,找到另一个与该消息不同的消息使得它们杂凑到同一个值是计算上不可行的。
Hash函数主要用于完整性校验和提高数字签名的有效性,目前已有很多方案。
这些算法都是伪随机函数,任何杂凑值都是等可能的。
输出并不以可辨别的方式依赖于输入;在任何输入串中单个比特的变化,将会导致输出比特串中大约一半的比特发生变化。
常见散列函数(Hash函数)·MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的一种单向散列算法，MD5被广泛使用，可以用来把不同长度的数据块进行暗码运算成一个128位的数值；·SHA（Secure Hash Algorithm）这是一种较新的散列算法，可以对任意长度的数据运算生成一个160位的数值；·MAC（Message Authentication Code）：消息认证代码，是一种使用密钥的单向函数，可以用它们在系统上或用户之间认证文件或消息。
HMAC（用于消息认证的密钥散列法）就是这种函数的一个例子。
·CRC（Cyclic Redundancy Check）：循环冗余校验码，CRC校验由于实现简单，检错能力强，被广泛使用在各种数据校验应用中。
占用系统资源少，用软硬件均能实现，是进行数据传输差错检测地一种很好的手段（CRC 并不是严格意义上的散列算法，但它的作用与散列算法大致相同，所以归于此类）。
单向散列函数1. 单向散列函数 单向散列函数有⼀个输⼊和⼀个输出，输⼊的称为消息，输出的称为散列值。
可以获取消息的指纹，从⽽确定⽂件的“完整性”（或者叫⼀致性）。
输出的散列值长度是固定的。
2. 性质 根据任意长度的消息，计算出固定长度的散列值。
能够快速计算出散列值，且具备单向性。
抗碰撞性：消息不同，散列值也不同，难以发现碰撞性。
3. 术语 单向散列函数也称为摘要函数，哈希函数和杂凑函数。
4. 实际应⽤ 检测软件是否被篡改。
⽤于基于⼝令的加密。
使⽤单向散列函数可以构造消息认证码——共享密钥和消息混合后计算散列值。
进⾏数字签名时也会使⽤单向散列函数——对消息散列，对散列值进⾏数字签名。
伪随机数⽣成器。
⼀次性⼝令。
5. 单向散列函数 MD4：能产⽣128⽐特的散列值，但Dobbertin提出了MD4散列碰撞⽅法，MD4不再安全。
MD5：能产⽣128⽐特的散列值，MD5的强抗碰撞性已经被攻破，MD5不再安全。
SHA-1：能产⽣160⽐特的散列值，SHA-1于2005年被攻破。
SHA-2：SHA-256 散列值长度256⽐特。
SHA-384 散列值长度384⽐特。
SHA-512 散列值长度512⽐特。
RIPEMD-160：160⽐特的散列值的单向散列函数，⽐特币中使⽤该散列函数。
SHA-3：SHA-1被攻破，Keccak算法被选为SHA-3算法。
6. Keccak——被选为SHA-3的算法 可以⽣成任意长度的散列值，为了兼容SHA-2，SHA-3，规定了SHA3-256，SHA3-224，SHA3-384和SHA3-512 4个版本。
采⽤了与SHA-2不同的结构，结构清晰，易于分析。
能适⽤与各种设备，也适⽤于嵌⼊式应⽤，在硬件上的实现显⽰出了很⾼的性能。
⽐其他候选算法安全性边际更⼤。
7. 散列算法的选择 MD-5：不安全，不应该再使⽤。
SHA-1：除了旧的运算，不应被⽤于新的⽤途。
哈希函数（hash函数）
hash，—般译为“散列”，也可以直接⾳译为“哈希”，是对输⼊的任意长度（⼜称预映射），通过哈希算法，转换成固定长度的哈希值输出。
这种转换是⼀种压缩映射，即，哈希值空间通常⽐输⼊空间⼩得多，不同的输⼊可能会散列到相同的输出，但对于给定的⼀个散列值，⽆法唯⼀确定其输⼊值，也就是说这个过程是不可逆的。
简单的说就是⼀种将任意长度的消息⽤⼀个固定长度的消息摘要函数来概括。
hash值可以通过公式h=H(M)计算。
⼀般来说，函数应该满⾜以下条件：
(1)Hash可⽤于任意⼤⼩的数据块；
(2)hash可以接受任意长度的信息，并将其输出成固定长度的消息摘要；
(3)单向性。
给定⼀个输⼊M，⼀定有⼀个h与其对应，满⾜H(M)=h，反之，则不⾏，算法操作是不可逆的。
(4)抗碰撞性。
给定⼀个M,要找到⼀个M’满⾜是不可H(M)=H(M’)是不可能的。
即不能同时找到两个不同的输⼊使其输出结果完全⼀致。
(5)低复杂性：算法具有运算的低复杂性。
什么是Hash？什么是Hash算法或哈希函数？什么是map？什么是HashMap？Hash。
1、什么是HashHash也称散列、哈希，对应的英⽂都是Hash。
基本原理就是把任意长度的输⼊，通过Hash算法变成固定长度的输出。
这个映射的规则就是对应的Hash算法，⽽原始数据映射后的⼆进制串就是哈希值。
2.什么是Hash算法或哈希函数？（1）Hash函数（Hash算法）：在⼀般的线性表、树结构中，数据的存储位置是随机的，不像数组可以通过索引能⼀步查找到⽬标元素。
为了能快速地在没有索引之类的结构中找到⽬标元素，需要为存储地址和值之间做⼀种映射关系h(key),这个h就是哈希函数，⽤公式表⽰：h(key)=Addrh:哈希函数key:关键字，⽤来唯⼀区分对象的把线性表中每个对象的关键字通过哈希函数h(key)映射到内存单元地址，并把对象存储到该内存单元，这样的线性表存储结构称为哈希表或散列表。
（2）在设置哈希函数时，通常要考虑以下因素： ○计算函希函数所需的时间 ○关键字的长度 ○哈希表的长度 ○关键字的分布情况 ○记录的查找频率（3）Hash碰撞的解决⽅案①链地址法链表地址法是使⽤⼀个链表数组，来存储相应数据，当hash遇到冲突的时候依次添加到链表的后⾯进⾏处理。
链地址在处理的流程如下：添加⼀个元素的时候，⾸先计算元素key的hash值，确定插⼊数组中的位置。
如果当前位置下没有重复数据，则直接添加到当前位置。
当遇到冲突的时候，添加到同⼀个hash值的元素后⾯，⾏成⼀个链表。
这个链表的特点是同⼀个链表上的Hash值相同。
java的数据结构HashMap使⽤的就是这种⽅法来处理冲突，JDK1.8中，针对链表上的数据超过8条的时候，使⽤了红⿊树进⾏优化。
②开放地址法开放地址法是指⼤⼩为 M 的数组保存 N 个键值对，其中 M > N。
我们需要依靠数组中的空位解决碰撞冲突。
基于这种策略的所有⽅法被统称为“开放地址”哈希表。
hash 算法和加密算法介绍hash 算法定义：hash （哈希或散列）算法是信息技术领域非常基础也非常重要的技术。
它能将任意长度的二进制值（明文）映射为较短的固定长度的二进制值（hash 值），并且不同的明文很难映射为相同的hash 值。
例如计算一段话“hello blockchain world, this is yeasy@github”的md5 hash 值为89242549883a2ef85dc81b90fb606046 。
➢$ echo "hello blockchain world, this is yeasy@github"|md5➢89242549883a2ef85dc81b90fb606046这意味着我们只要对某文件进md5 hash 计算，得到结果为89242549883a2ef85dc81b90fb606046 ，这就说明文件内容极大概率上就是“hello blockchain world, this is yeasy@github”。
可见，hash 的核心思想十分类似于基于内容的编址或命名。
注：md5 是一个经典的hash 算法，其和SHA-1 算法都已被证明安全性不足应用于商业场景。
一个优秀的hash 算法，将能实现：正向快速：给定明文和hash 算法，在有限时间和有限资源内能计算出hash 值。
逆向困难：给定（若干）hash 值，在有限时间内很难（基本不可能）逆推出明文。
输入敏感：原始输入信息修改一点信息，产生的hash 值看起来应该都有很大不同。
冲突避免：很难找到两段内容不同的明文，使得它们的hash 值一致（发生冲突）。
冲突避免有时候又被称为“抗碰撞性”。
如果给定一个明文前提下，无法找到碰撞的另一个明文，称为“抗弱碰撞性”；如果无法找到任意两个明文，发生碰撞，则称算法具有“抗强碰撞性”。
流行的算法目前流行的hash 算法包括MD5（已被证明不够安全）和SHA-1，两者均以MD4 为基础设计的。
hash函数算法Hash函数算法是一种将任意长度的数据映射成固定长度的HASH值的算法。
它的主要作用是为了保证数据的完整性和安全性。
Hash函数算法的核心思想是将数据在特定算法下进行加密，从而使得数据无法被篡改或伪造。
Hash函数算法广泛应用于信息安全领域，比如密码保护、数字签名等。
Hash函数算法的原理是将明文数据输入Hash函数，经过一系列数学运算（如乘法、加法、取模等）得到Hash值。
Hash值通常是固定长度，而且对于不同的输入数据，得到的Hash值也是不同的。
因此，通过对比两个数据的Hash值，可以判断它们是否相同。
如果Hash值相同，则可以认为两个数据是相同的；如果不同，则可以认为它们是不同的。
在Hash函数算法中，有许多经典的Hash算法，比如MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-3等。
这些算法已经被广泛应用于各种网络应用中，比如密码保护、数字签名、数据完整性验证等。
在这些算法中，MD5算法是最常用的一种Hash算法，它能够将任意长度的数据转换成固定长度的128位Hash值。
不过，近年来，MD5算法的安全性已经受到了很大的质疑，因此，安全性更高的SHA-256和SHA-512算法正在逐渐取代MD5算法。
除了经典的Hash算法外，还有一些新型的Hash算法被提出，比如SipHash、BLAKE、Grøstl等。
这些算法在保证Hash函数的安全性和性能的同时，还具有一定的抗攻击性和抗碰撞性。
这些算法的应用范围还比较有限，但是随着技术的发展，它们未来有望成为Hash函数算法的主流。
总之，Hash函数算法是数据安全保护的重要手段。
它能够保护数据的完整性和安全性，并且具有一定的抗攻击性。
目前，经典的Hash函数算法已经广泛应用于各种网络应用中，而新型的Hash函数算法也正在逐步崭露头角。
未来，Hash函数算法将继续发展，成为信息安全的重要保障。
散列——实验及提升训练散列（Hashing）是一种常见的数据结构，它将任意长度的输入（又称为预映射，pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值（Hash值）。
散列算法是一种单向函数，即无法通过散列值反推出原始输入。
散列算法广泛应用于密码学、数据完整性校验、数据压缩等领域。
散列算法的应用非常广泛，但是在实际应用中，我们需要考虑散列算法的效率和安全性。
在本文中，我们将介绍散列算法的实验和提升训练。
一、散列算法的实验散列算法的实验可以帮助我们了解散列算法的性能和特点。
下面我们将介绍两个散列算法的实验。
1. MD5算法实验MD5算法是一种广泛使用的散列算法，它可以将任意长度的输入转换成128位的输出。
我们可以使用Python中的hashlib库来计算MD5散列值。
下面是一个简单的MD5算法实验：```pythonimport hashlib# 计算字符串的MD5散列值def md5(string):m = hashlib.md5()m.update(string.encode('utf-8'))return m.hexdigest()# 测试print(md5('hello world'))```输出结果为：```5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3```2. SHA256算法实验SHA256算法是一种更安全的散列算法，它可以将任意长度的输入转换成256位的输出。
我们同样可以使用Python中的hashlib库来计算SHA256散列值。
下面是一个简单的SHA256算法实验：```pythonimport hashlib# 计算字符串的SHA256散列值def sha256(string):m = hashlib.sha256()m.update(string.encode('utf-8'))return m.hexdigest()# 测试print(sha256('hello world'))```输出结果为：```b94d27b9934d3e08a52e52d7da7dabfac484efe37a5380ee908 8f7ace2efcde9```二、散列算法的提升训练散列算法的提升训练可以帮助我们提高散列算法的效率和安全性。
单向散列函数算法（Hash算法）： 一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度（消息摘要）的函数（过程不可逆），常见的单向散列算法有MD5,SHA.RIPE-MD,HAVAL,N-Hash 由于Hash函数的为不可逆算法，所以软件智能使用Hash函数作为一个加密的中间步骤
MD5算法： 即为消息摘要算法（Message Digest Algorithm），对输入的任意长度的消息进行预算，产生一个128位的消息摘要 简易过程： 1、数据填充..即填出消息使得其长度与448（mod 512）同余，也就是说长度比512要小64位（为什么数据长度本身已经满足却仍然需要填充？直接填充一个整数倍） 填充方法是附一个1在后面，然后用0来填充.. 2、添加长度..在上述结果之后附加64位的消息长度，使得最终消息的长度正好是512的倍数.. 3、初始化变量..用到4个变量来计算消息长度（即4轮运算），设4个变量分别为A,B,C,D（全部为32位寄存器）A=1234567H,B=89abcdefH,C=fedcba98H,D=7654321H 4、数据处理..首先进行分组，以512位为一个单位，以单位来处理消息.. 首先定义4个辅助函数，以3个32为双字作为输入，输出一个32为双字 F(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z) G(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z)) H(X,Y,Z)=X^Y^Z I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) 其中，^是异或操作 这4轮变换是对进入主循环的512为消息分组的16个32位字分别进行如下操作： （重点）将A,B,C,D的副本a,b,c,d中的3个经F,G,H,I运算后的结果与第四个相加，再加上32位字和一个32位字的加法常数（所用的加法常数由这样一张表T[i]定义，期中i为1至64之中的值，T[i]等于4294967296乘以abs(sin(i))所得结果的整数部分）（什么是加法常数），并将所得之值循环左移若干位（若干位是随机的？？），最后将所得结果加上a,b,c,d之一（这个之一也是随机的？）（一轮运算中这个之一是有规律的递增的..如下运算式），并回送至A,B,C,D，由此完成一次循环。（这个循环式对4个变量值进行计算还是对数据进行变换？？）
For i=0 to N/16 do For j=0 to 15 do Set X[i] to M[i*16+j] End AA = A BB=B CC=C DD=D //第一轮，令[ABCD K S I]表示下面的操作： //A=B+((A+F(B,C,D)+X[K]+T[I])<
//第二轮，令[ABCD K S I]表示如下操作 //A=B+((A+G(B,C,D)+X[K]+T[I])<
[ABCD 1 5 17] [DABC 6 9 18] [CDAB 11 14 19] [BCDA 0 20 20] [ABCD 5 5 21] [DABC 10 9 22] [CDAB 15 14 23] ..进行有规律的16运算
//第三轮，令[ABCD K S I]表示如下操作 //A=B+((A+H(B,C,D)+X[K]+T[I])<
[ABCD 5 4 33] [DABC 8 11 34] [CDAB 11 16 35] [BCDA 14 23 36]
//第四轮，令[ABCD K S I]表示如下运算 //A=B+((A+I(B,C,D)+X[K]+T[I])<
[ABCD 0 6 49] [DABC 7 10 50] [CDAB 14 15 51] [BCDA 5 21 52]
然后做如下加法运算… A=A+AA B=B+BB C=C+CC D=D+DD END
当所有的512位分组运算完毕后，ABCD的级联将被输出成为MD5散列结果
SHA算法 即安全散列算法（Secure Hash Algorithm），有SHA-1,SHA-256,SHA-384和SHA-512几种 分别产生160位，256位，384位和512位的散列值
简易过程：
1、 消息分组和填充方式与MD5相同 2、 使用了f0,f1,…,f79这样一个逻辑函数序列，每一个ft(0<=t<=79)对3个32位的双字B,C,D进行操作，产生一个32位双字的输出。Ft(B,C,D)定义如下：
Ft(B,C,D)=(B&C)|((~B)&D) 0<=t=19 Ft(B,C,D)=B^C^D 20<=t<=39 Ft(B,C,D)=(B&C)|(B&D)|(C&D) 40<=t<=59 Ft(B,C,D)=B^C^D 60<=t<=79 在C语言中常用宏定义进行初始化 同样SHA-1也使用了一系列的常数K(0),K(1),….,K(79)).用十六进制表示就是 Kt=5A827999 0<=t<=19 Kt =6ED9EBA1 20<=t<=39 Kt =8F1BBCDC 40<=t<=59 Kt =CA62C1D6 60<=t<=79（为什么用这些常数进行初始化？？范围是怎么回事？？）
SHA-1产生160位的消息摘要
对称加密算法 对称加密算法的加密密钥和解密密钥是完全相同的.. 安全性主要依赖于---1.加密算大必须是足够强（其中有依赖于数学问题），可以抵御各种类型的攻击..2.加密的安全性依赖于密钥的秘密性，而不是保密性..
常见的对称分组加密算法有DES(Data Encryption Standard)(数据加密标
准),IDEA(International Data Encryption Algorithm)(国际数据加密算法),AES(Advanced Encryption Standard)(改进加密标准),BlowFish,Twofish,TEA,流密码RC4 RC4流密码 为现在最为流行的流密码，应用于SSL(Secure Sockes Layer)(安全套接层)，WEP 简易原理： 生成一种称为密钥流的伪随机流(伪在这里表示有规律之意)同明文通过异或操作相混合以达到加密的目的，解密时，同密文进行异或操作。其密钥流由两部分组成：：KSA和PRGA 1,KSA(the Key-Scheduling Algorithm)(密钥调度算法) 首先使用KSA来完成对大小为256的字节数组S(这个字节数组是什么？？是要加密的消息么？？)的初始化及替换，在替换时使用密钥，密钥长度一般取5-16字节，即40-128位，首先用0-255初始化数组S，然后使用密钥进行替换，伪代码如下： For i=0 to 255 do S[i]=i; j:=0; For i=0 to 255 do j:=(j+S[i]+key[i mod keylength]) mod 256; //重复使用密钥 swap(S[i],S[j]); 2,PRGA(the Pseudo-Random Generation Algorithm)(伪随机流产生算法) 数组S在完成初始化之后，输入密钥便不再使用。密钥流的生成是从S[0]到S[255]，对每个S[i]，根据当前S的值，将S[i]与S中的另一字节置换。当S[255]完成转换后，操作继续重复执行(不明白！！) 得到子密码K用以和明文进行XOR运算，得到密文，解密方法相同… 3,弱点：因为RC4加密所用的是XOR，所以一旦子密钥序列出现了重复，密文就可能被破解（为什么出现重复就容易被破解？？因为异或运算可逆？？这的重复是指什么？？相同的子密钥？？）
RC4产生一个伪随机比特流（a keystream），加密的时候，把它跟明文进行比特级别的异或处理，解密时进行一样的步骤（因为异或操作是对称的）。（这个类似于Vernam cipher ，只不过后者不使用伪随机比特流而直接使用随机比特流）。为了产生keystream，本密码算法使用时需要两个数据的私有空间来保存内部状态： 1. 总共256个字节的序列（下面用“S"代替） 2. 两个8比特的索引指针（下面用“i”和“j”代替） 比特流序列的初始化是根据key的长度（key的长度通常在40到256比特之间），使用key-scheduling 算法来进行的（KSA)，一旦完成了初始化,比特流就可以根据伪随机生成算法 (PRGA)来产生。 The key-scheduling algorithm (KSA) key-scheduling 算法用来初始化数组 “S”中的字节序列，“keylength”定义了key的字节长度，可能的范围是[1, 256]， 典型的值是5到16之间，相应的key 长度就是40-128比特。首先，数组“S”被初始化成identity permutation（身份鉴别的序列），随后在PRGA的算法中进行256为周期的循环列举出来，每次处理的方式都是一样的，是联合key的字节进行
