hash哈希计算方法
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几种经典的hash算法计算理论中,没有Hash函数的说法,只有单向函数的说法。
所谓的单向函数,是一个复杂的定义,大家可以去看计算理论或者密码学方面的数据。
用“人类”的语言描述单向函数就是:如果某个函数在给定输入的时候,很容易计算出其结果来;而当给定结果的时候,很难计算出输入来,这就是单项函数。
各种加密函数都可以被认为是单向函数的逼近。
Hash函数(或者成为散列函数)也可以看成是单向函数的一个逼近。
即它接近于满足单向函数的定义。
Hash函数还有另外的含义。
实际中的Hash函数是指把一个大范围映射到一个小范围。
把大范围映射到一个小范围的目的往往是为了节省空间,使得数据容易保存。
除此以外,Hash 函数往往应用于查找上。
所以,在考虑使用Hash函数之前,需要明白它的几个限制:1. Hash的主要原理就是把大范围映射到小范围;所以,你输入的实际值的个数必须和小范围相当或者比它更小。
不然冲突就会很多。
2. 由于Hash逼近单向函数;所以,你可以用它来对数据进行加密。
3. 不同的应用对Hash函数有着不同的要求;比如,用于加密的Hash函数主要考虑它和单项函数的差距,而用于查找的Hash函数主要考虑它映射到小范围的冲突率。
应用于加密的Hash函数已经探讨过太多了,在作者的博客里面有更详细的介绍。
所以,本文只探讨用于查找的Hash函数。
Hash函数应用的主要对象是数组(比如,字符串),而其目标一般是一个int类型。
以下我们都按照这种方式来说明。
一般的说,Hash函数可以简单的划分为如下几类:1. 加法Hash;2. 位运算Hash;3. 乘法Hash;4. 除法Hash;5. 查表Hash;6. 混合Hash;下面详细的介绍以上各种方式在实际中的运用。
一加法Hash所谓的加法Hash就是把输入元素一个一个的加起来构成最后的结果。
标准的加法Hash的构造如下:static intadditiveHash(String key, int prime){int hash, i;for (hash = key.length(), i = 0; i<key.length(); i++)hash += key.charAt(i);return (hash % prime);}这里的prime是任意的质数,看得出,结果的值域为[0,prime-1]。
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。
hashmap计算hashcode的算法
HashMap计算hashcode的算法是使用key的哈希值在哈希表中定位元素位置。
具体步骤如下:
1. 对key对象的hashCode()方法返回的哈希码进行简单处理。
HashMap使用一种称为“扰动函数”的算法,可以将哈希码的高位和低位组合起来,重组成一个新的哈希码。
2. 将新哈希码与哈希表容量-1(mask)进行按位与操作。
由于哈希表容量总是2的幂次方,因此容量-1的二进制形式为全1。
3.返回和操作的结果,即使用哈希值在哈希表中定位元素的位置。
这个算法的核心思想是将key的哈希值分散到哈希表的不同位置上,尽可能避免冲突,提高查询效率。
hash算法原理哈希算法是一种通过输入数据生成固定长度哈希值的算法。
其原理是将任意长度的消息明文转换成固定长度的哈希值,该哈希值具有以下几个特点:1. 一致性:对于相同的输入,哈希算法始终生成相同的哈希值。
2. 高效性:哈希算法的计算速度较快,适用于处理大量的数据。
3. 不可逆性:从哈希值无法计算出原始输入数据,即无法通过哈希值还原出明文信息。
4. 雪崩效应:输入的微小改动会导致哈希值的明显改变,即输入变化一点,输出变化很大。
常见的哈希算法包括MD5、SHA-1、SHA-256等。
其中,MD5(Message-Digest Algorithm 5)是一种广泛使用的哈希算法,将输入的消息明文经过多次的数据处理和位运算,生成一个128位的哈希值。
SHA-1(Secure Hash Algorithm 1)是一种较新的哈希算法,将输入的消息明文生成一个160位的哈希值。
而SHA-256(Secure Hash Algorithm 256)则是一种更加安全的哈希算法,生成一个256位的哈希值。
哈希算法的应用场景广泛,常见的包括密码存储、数字签名、数据完整性校验等。
在密码存储中,通常将用户密码经过哈希算法处理后存储在数据库中,以保护用户的密码安全。
在数字签名中,哈希算法用于验证消息的完整性和真实性,确保消息在传输过程中没有被篡改。
在数据完整性校验中,哈希算法用于检测数据是否被篡改,例如文件下载过程中可以通过比较下载文件的哈希值和预先计算好的哈希值来判断文件是否被篡改。
总之,哈希算法通过将任意长度的消息明文转换成固定长度的哈希值,具有高效、高安全性和不可逆等特点,被广泛应用于信息安全领域。
哈希计算过程哈希(Hash)是一种常用的计算过程,用于将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值。
哈希计算过程可以分为以下几个步骤。
1. 数据输入在哈希计算过程中,需要输入待计算哈希值的数据。
这些数据可以是任意长度的二进制数据,例如文件、文本、数字等。
2. 数据分块为了方便处理大型数据,通常将输入数据按照固定的块大小进行分割。
每个块的大小可以根据具体的哈希算法来确定。
3. 初始哈希值设定在进行哈希计算之前,需要设定一个初始的哈希值。
这个初始值可以是固定的,也可以根据具体的哈希算法来设定。
4. 数据处理对每个数据块进行处理,通常包括以下几个步骤:4.1 数据扩展将每个数据块扩展为固定长度的数据。
这个过程通常包括填充和对齐操作,确保数据达到指定的长度。
4.2 数据转换将扩展后的数据转换为内部表示形式。
不同的哈希算法使用不同的转换方式,例如将数据转换为比特串、整数等。
4.3 数据混合将转换后的数据与当前的哈希值进行混合。
这个过程通常包括位运算、异或运算等,以确保每个数据块对哈希值的影响都能体现出来。
5. 结果输出在计算完所有数据块后,得到的最终哈希值就是计算过程的结果。
这个哈希值通常是一个固定长度的二进制数据,可以表示为十六进制或其他可读形式。
哈希计算过程的关键在于保证输入数据的任意性与输出哈希值的唯一性。
通过合理的数据分块、数据处理和结果输出,可以确保不同的输入数据得到不同的哈希值,并且即使输入数据有细微的改动,也会导致哈希值的显著变化。
哈希计算过程在计算机科学和密码学领域有着广泛的应用。
在数据完整性验证中,可以使用哈希值来验证文件的完整性,以防止数据被篡改。
在密码存储和验证中,可以使用哈希函数将用户的密码转换为哈希值存储,以增强密码的安全性。
常见的哈希算法包括MD5、SHA-1、SHA-256等。
这些算法在数据处理和结果输出方面有所不同,但都遵循了哈希计算过程的基本原理。
总结起来,哈希计算过程是一种将任意长度的数据映射为固定长度哈希值的过程。
hash值计算方式一、什么是hash值hash值是用于标识或索引特定对象的数字或字符串。
它是通过特定的算法将输入数据转换为一个固定长度、不可逆转、唯一的字符串。
hash值常用于文件校验、数据加密、数据比对等场景,它可以有效地保护数据的完整性和安全性。
二、hash值计算方式1.哈希函数哈希函数是将不同大小的数据映射为固定长度的密钥的算法。
假设哈希函数为h(D),它可以将输入数据D映射为哈希值H,即h(D) = H。
哈希函数的作用是将输入数据压缩为哈希值,并使得不同的数据产生不同的哈希值。
2.哈希算法哈希算法是用于计算哈希值的方法,常见的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
这些算法都是通过不同的数学运算将数据转换成哈希值。
例如,MD5算法将输入数据进行分块后进行四轮的压缩运算,最终得到一个128位的哈希值。
3.碰撞处理由于哈希函数的输入数据可能具有相同的哈希值,这种情况称为哈希碰撞。
碰撞的出现可能会导致数据丢失或者数据错误,因此我们需要对哈希碰撞进行处理。
处理哈希碰撞的方法有开放地址法、链表法和再哈希法等。
三、应用示例1.文件校验文件校验是文件传输和存储中常见的应用场景。
通过对文件进行哈希计算,可以得到一个唯一的哈希值。
当文件在传输或存储过程中发生变化时,哈希值也会发生改变,从而可以判断文件是否完整。
2.密码加密密码加密是保护用户密码安全的重要措施。
通过将密码进行哈希计算并存储哈希值,可以对密码进行保护,即使黑客获取了存储的哈希值也无法还原出原始密码。
3.数据查找哈希表是一种常见的数据结构,可以通过哈希值快速地查找数据。
将数据插入哈希表时,可以使用哈希函数计算数据对应的哈希值,并将其存储在哈希表中。
当需要查找数据时,只需要根据哈希函数计算出数据的哈希值,并查找哈希表中对应的数据即可。
四、总结哈希值计算方式是一种重要的数据处理技术,可以应用于数据的校验、加密和查找等领域。
在实际应用中,需要根据具体的业务场景选择合适的哈希函数、哈希算法和碰撞处理方法。
lua 字符串 hash值计算
在Lua中,可以使用一些算法来计算字符串的哈希值。
下面我
将介绍两种常用的方法。
1. 直接相加法:
这种方法是将字符串中每个字符的ASCII码相加得到哈希值。
遍历字符串,将每个字符的ASCII码相加,最后得到的和就是字符
串的哈希值。
例如,对于字符串"hello",计算过程为,104 + 101
+ 108 + 108 + 111 = 532。
2. 乘法取余法:
这种方法是将字符串中每个字符的ASCII码与一个常数相乘,然后取余数得到哈希值。
常数的选择很重要,通常选择一个质数,
如31。
遍历字符串,将每个字符的ASCII码与常数相乘,然后累加,最后取余数得到哈希值。
例如,对于字符串"hello",计算过程为,(10431^4 + 10131^3 + 10831^2 + 10831^1 + 11131^0) % M,其中
M是一个较大的数,用于取余操作。
需要注意的是,这两种方法都有可能出现哈希冲突,即不同的字符串计算得到相同的哈希值。
为了减少冲突的可能性,可以选择一个合适的常数或者使用更复杂的哈希算法。
除了上述方法外,还可以使用Lua的内置函数`string.byte()`来获取字符串中每个字符的ASCII码,然后进行某种计算得到哈希值。
具体的计算方式可以根据实际需求来确定。
需要注意的是,哈希值是一种快速计算和比较字符串的方法,但不适合用于加密或者安全相关的场景。
在这些场景下,应该使用专门的加密算法来保护数据的安全性。
C#计算字符串哈希值(MD5、SHA)的⽅法⼩结本⽂实例讲述了C#计算字符串哈希值(MD5、SHA)的⽅法。
分享给⼤家供⼤家参考。
具体如下:⼀、关于本⽂本⽂中是⼀个类库,包括下⾯⼏个函数:①计算32位MD5码(⼤⼩写):Hash_MD5_32②计算16位MD5码(⼤⼩写):Hash_MD5_16③计算32位2重MD5码(⼤⼩写):Hash_2_MD5_32④计算16位2重MD5码(⼤⼩写):Hash_2_MD5_16⑤计算SHA-1码(⼤⼩写):Hash_SHA_1⑥计算SHA-256码(⼤⼩写):Hash_SHA_256⑦计算SHA-384码(⼤⼩写):Hash_SHA_384⑧计算SHA-512码(⼤⼩写):Hash_SHA_512编译后被打包成⽂件HashTools.dll,其他程序可以在添加引⽤后对这些函数进⾏调⽤⼆、类库中各函数代码1. 类库结构using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;namespace HashTools{public class HashHelper{//各个函数}}2. 计算32位MD5码(⼤⼩写):Hash_MD5_32/// <summary>/// 计算32位MD5码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param>/// <returns></returns>public static string Hash_MD5_32(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider MD5CSP= new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);MD5CSP.Clear();//根据计算得到的Hash码翻译为MD5码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}3. 计算16位MD5码(⼤⼩写):Hash_MD5_16/// <summary>/// 计算16位MD5码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_MD5_16(string word, bool toUpper = true){try{string sHash = Hash_MD5_32(word).Substring(8, 16);return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}4. 计算32位2重MD5码(⼤⼩写):Hash_2_MD5_32/// <summary>/// 计算32位2重MD5码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_2_MD5_32(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider MD5CSP= new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);//根据计算得到的Hash码翻译为MD5码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(sHash);bytHash = puteHash(bytValue);MD5CSP.Clear();sHash = "";//根据计算得到的Hash码翻译为MD5码for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}5. 计算16位2重MD5码(⼤⼩写):Hash_2_MD5_16/// <summary>/// 计算16位2重MD5码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_2_MD5_16(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider MD5CSP= new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);//根据计算得到的Hash码翻译为MD5码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}sHash = sHash.Substring(8, 16);bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(sHash);bytHash = puteHash(bytValue);MD5CSP.Clear();sHash = "";//根据计算得到的Hash码翻译为MD5码for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}sHash = sHash.Substring(8, 16);//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}6. 计算SHA-1码(⼤⼩写):Hash_SHA_1/// <summary>/// 计算SHA-1码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_SHA_1(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.SHA1CryptoServiceProvider SHA1CSP= new System.Security.Cryptography.SHA1CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);SHA1CSP.Clear();//根据计算得到的Hash码翻译为SHA-1码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}7. 计算SHA-256码(⼤⼩写):Hash_SHA_256/// <summary>/// 计算SHA-256码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_SHA_256(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.SHA256CryptoServiceProvider SHA256CSP= new System.Security.Cryptography.SHA256CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);SHA256CSP.Clear();//根据计算得到的Hash码翻译为SHA-1码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}8. 计算SHA-384码(⼤⼩写):Hash_SHA_384/// <summary>/// 计算SHA-384码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_SHA_384(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.SHA384CryptoServiceProvider SHA384CSP= new System.Security.Cryptography.SHA384CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);SHA384CSP.Clear();//根据计算得到的Hash码翻译为SHA-1码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}9. 计算SHA-512码(⼤⼩写):Hash_SHA_512/// <summary>/// 计算SHA-512码/// </summary>/// <param name="word">字符串</param>/// <param name="toUpper">返回哈希值格式 true:英⽂⼤写,false:英⽂⼩写</param> /// <returns></returns>public static string Hash_SHA_512(string word, bool toUpper = true){try{System.Security.Cryptography.SHA512CryptoServiceProvider SHA512CSP= new System.Security.Cryptography.SHA512CryptoServiceProvider();byte[] bytValue = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(word);byte[] bytHash = puteHash(bytValue);SHA512CSP.Clear();//根据计算得到的Hash码翻译为SHA-1码string sHash = "", sTemp = "";for (int counter = 0; counter < bytHash.Count(); counter++){long i = bytHash[counter] / 16;if (i > 9){sTemp = ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp = ((char)(i + 0x30)).ToString();}i = bytHash[counter] % 16;if (i > 9){sTemp += ((char)(i - 10 + 0x41)).ToString();}else{sTemp += ((char)(i + 0x30)).ToString();}sHash += sTemp;}//根据⼤⼩写规则决定返回的字符串return toUpper ? sHash : sHash.ToLower();}catch (Exception ex){throw new Exception(ex.Message);}}三、函数调⽤建⽴项⽬ComputeHash,添加对HashTools.dll库的引⽤。
常见的Hash算法常见的Hash算法1.简介哈希函数按照定义可以实现⼀个伪随机数⽣成器(PRNG),从这个⾓度可以得到⼀个公认的结论:哈希函数之间性能的⽐较可以通过⽐较其在伪随机⽣成⽅⾯的⽐较来衡量。
⼀些常⽤的分析技术,例如泊松分布可⽤于分析不同的哈希函数对不同的数据的碰撞率(collision rate)。
⼀般来说,对任意⼀类的数据存在⼀个理论上完美的哈希函数。
这个完美的哈希函数定义是没有发⽣任何碰撞,这意味着没有出现重复的散列值。
在现实中它很难找到⼀个完美的哈希散列函数,⽽且这种完美函数的趋近变种在实际应⽤中的作⽤是相当有限的。
在实践中⼈们普遍认识到,⼀个完美哈希函数的哈希函数,就是在⼀个特定的数据集上产⽣的的碰撞最少哈希的函数。
现在的问题是有各种类型的数据,有⼀些是⾼度随机的,有⼀些有包含⾼纬度的图形结构,这些都使得找到⼀个通⽤的哈希函数变得⼗分困难,即使是某⼀特定类型的数据,找到⼀个⽐较好的哈希函数也不是意见容易的事。
我们所能做的就是通过试错⽅法来找到满⾜我们要求的哈希函数。
可以从下⾯两个⾓度来选择哈希函数:1.数据分布⼀个衡量的措施是考虑⼀个哈希函数是否能将⼀组数据的哈希值进⾏很好的分布。
要进⾏这种分析,需要知道碰撞的哈希值的个数,如果⽤链表来处理碰撞,则可以分析链表的平均长度,也可以分析散列值的分组数⽬。
2.哈希函数的效率另个⼀个衡量的标准是哈希函数得到哈希值的效率。
通常,包含哈希函数的算法的算法复杂度都假设为O(1),这就是为什么在哈希表中搜索数据的时间复杂度会被认为是"平均为O(1)的复杂度",⽽在另外⼀些常⽤的数据结构,⽐如图(通常被实现为红⿊树),则被认为是O(logn)的复杂度。
⼀个好的哈希函数必修在理论上⾮常的快、稳定并且是可确定的。
通常哈希函数不可能达到O(1)的复杂度,但是哈希函数在字符串哈希的线性的搜索中确实是⾮常快的,并且通常哈希函数的对象是较⼩的主键标识符,这样整个过程应该是⾮常快的,并且在某种程度上是稳定的。
c语言哈希值计算哈希值计算是计算机科学中一个重要的概念,用于将任意长度的数据映射成固定长度的值。
在C语言中,我们可以通过使用哈希函数来进行哈希值的计算。
哈希函数是一种将输入数据映射成哈希值的算法。
它具有如下特点:对于相同的输入,哈希函数总是产生相同的输出;对于不同的输入,哈希函数尽可能地产生不同的输出。
这样的特点使得哈希函数在数据存储和查找等领域具有广泛的应用。
在C语言中,我们可以使用多种哈希函数来计算哈希值,其中一种常用的方法是使用除法取余法。
该方法的基本思想是将输入数据除以一个固定的数,然后取余数作为哈希值。
具体的实现代码如下所示:```cunsigned int hash(char* data) {unsigned int hashValue = 0;unsigned int prime = 31;for (int i = 0; data[i] != '\0'; i++) {hashValue = hashValue * prime + data[i];}return hashValue;}```上述代码中,我们使用了一个循环来遍历输入数据的每个字符,并将字符的ASCII码值乘以一个素数(本例中取31),然后加到哈希值上。
最后返回得到的哈希值作为结果。
除了除法取余法,还有其他一些常用的哈希函数,例如乘法散列法、平方取中法等。
这些方法各有特点,适用于不同的应用场景。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择合适的哈希函数。
哈希值的计算不仅可以用于数据存储和查找,还可以用于数据校验和加密等领域。
在数据存储中,哈希值可以作为索引来快速定位数据,提高数据的查找效率。
在数据校验中,哈希值可以用于验证数据的完整性,防止数据被篡改。
在数据加密中,哈希值可以用于生成密钥或验证用户身份。
哈希值计算是一项重要的计算机科学技术,它可以通过哈希函数将任意长度的数据映射成固定长度的值。
在C语言中,我们可以使用不同的哈希函数来计算哈希值,以满足不同的应用需求。
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。
字符串的哈希方法
1. 直接相加法(Simple Sum Hash):将字符串中每个字符的 ASCII 值相加得到哈希值。
例如:"abc" 的哈希值 = 'a' + 'b' + 'c' = 97 + 98 + 99 = 294
2. 位运算法(Bitwise Hash):将字符串中每个字符的 ASCII 值左移位后再相加得到哈希值。
例如:"abc" 的哈希值 = ('a' << 2) + ('b' << 1) + 'c' = (97 << 2) + (98 << 1) + 99 = 388
3. 幂的连乘法(Power of Prime Hash):将字符串中每个字符的ASCII 值乘以一些素数的幂再相加得到哈希值。
4. 多项式法(Polynomial Hash):将字符串中每个字符的 ASCII 值作为多项式的系数,多项式的变量为一些固定值(例如 3),然后将多项式的每一项相加得到哈希值。
例如:对于多项式 P(x) = a*x^2 + b*x + c,其中 x = 3,"abc" 的哈希值 = (97 * 3^2) + (98 * 3^1) + (99 * 3^0) = 1100。
这些方法都有一定的局限性,可能存在哈希冲突的情况。
在实际的应用中,选择适合具体场景的哈希方法是很重要的。
Hash(散列函数)Hash,一般翻译做散列、杂凑,或音译为哈希,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,所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。
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基本概念编辑若结构中存在和关键字K相等的记录,则必定在f(K)的存储位置上。
由此,不需比较便可直接取得所查记录。
称这个对应关系f为散列函数(Hash function),按这个事先建立的表为散列表。
对不同的关键字可能得到同一散列地址,即key1≠key2,而f(key1)=f(key2),这种现象称碰撞。
具有相同函数值的关键字对该散列函数来说称做同义词。
综上所述,根据散列函数H(key)和处理冲突的方法将一组关键字映射到一个有限的连续的地址集(区间)上,并以关键字在地址集中的“象” 作为记录在表中的存储位置,这种表便称为散列表,这一映象过程称为散列造表或散列,所得的存储位置称散列地址。
若对于关键字集合中的任一个关键字,经散列函数映象到地址集合中任何一个地址的概率是相等的,则称此类散列函数为均匀散列函数(Uniform Hash function),这就是使关键字经过散列函数得到一个“随机的地址”,从而减少冲突。
性质所有散列函数都有如下一个基本特性: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确定性的结果。
但另一方面,散列函数的输入和输出不是一一对应的,如果两个散列值相同,两个输入值很可能是相同的,但不绝对肯定二者一定相等(可能出现哈希碰撞)。
输入一些数据计算出散列值,然后部分改变输入值,一个具有强混淆特性的散列函数会产生一个完全不同的散列值。
[1]典型的散列函数都有无限定义域,比如任意长度的字节字符串,和有限的值域,比如固定长度的比特串。
hash算法是将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。
1、哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。
哈希表中元素是由哈希函数确定的。
将数据元素的关键字K作为自变量,通过一定的函数关系(称为哈希函数),计算出的值,即为该元素的存储地址。
2、hash算法的意义在于提供了一种快速存取数据的方法,它用一种算法建立键值与真实值之间的对应关系。
致性Hash算法:是将条直线,直线开头和结尾分别定为为1和2的32次减1,弯过来构成个圆环形成闭环,这样的个圆环称为hash环。
我们把服务器的ip或者主机名求hash值然后对应到hash环上,那么针对客户端户,也根据它的ip进hash求值,对应到环上的某个位置,按照顺时针的方式,去访问离自己最近的在hash环上的服务器。
3、每一个真实值只能有一个键值,但是一个键值可以对应多个真实值),这样可以快速在数组等条件中里面存取数据。
数组的存取区间是连续的,占用内存严重,因此空间复杂度很大。
但是数组的二分查找事件复杂度小为O(1);数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难。
常见的hash算法有哪些及其原理是什么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。
哈希表是根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映射到一个有限的地址区间上,并以关键字在地址区间中的象作为记录在表中的存储位置,这种表称为哈希表或散列,所得存储位置称为哈希地址或散列地址。
作为线性数据结构与表格和队列等相比,哈希表无疑是查找速度比较快的一种。
通过将单向数学函数(有时称为哈希算法)应用到任意数量的数据所得到的固定大小的结果。
如果输入数据中有变化,则哈希也会发生变化。
哈希可用于许多操作,包括身份验证和数字签名。
也称为消息摘要。
简单解释:哈希(Hash)算法,即散列函数。
它是一种单向密码体制,即它是一个从明文到密文的不可逆的映射,只有加密过程,没有解密过程。
同时,哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。
哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。
常用hash算法的介绍:(1)MD4MD4(RFC 1320)是MIT 的Ronald L. Rivest在1990 年设计的,MD 是Message Digest (消息摘要)的缩写。
它适用在32位字长的处理器上用高速软件实现它是基于32位操作数的位操作来实现的。
(2)MD5MD5(RFC 1321)是Rivest 于1991年对MD4的改进版本。
它对输入仍以512位分组,其输出是4个32位字的级联,与MD4 相同。
MD5比MD4来得复杂,并且速度较之要。
java hash算法实现原理分布式Hash应用图片缓存到三台服务器上,Hash决定分到哪台服务器一般翻译做“散列”,也有直接音译为“哈希”的,就是把任意长度的输入,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,所以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。
根据同一散列函数计算出的散列值如果不同,那么输入值肯定也不同。
但是,根据同一散列函数计算出的散列值如果相同,输入值不一定相同。
两个不同的输入值,根据同一散列函数计算出的散列值相同的现象叫做碰撞。
常见的Hash函数有以下几个:直接定址法:直接以关键字k或者k加上某个常数(k+c)作为哈希地址。
数字分析法:提取关键字中取值比较均匀的数字作为哈希地址。
除留余数法:用关键字k除以某个不大于哈希表长度m的数p,将所得余数作为哈希表地址。
分段叠加法:按照哈希表地址位数将关键字分成位数相等的几部分,其中最后一部分可以比较短。
然后将这几部分相加,舍弃最高进位后的结果就是该关键字的哈希地址。
平方取中法:如果关键字各个部分分布都不均匀的话,可以先求出它的平方值,然后按照需求取中间的几位作为哈希地址。
伪随机数法:采用一个伪随机数当作哈希函数。
上面介绍过碰撞。
衡量一个哈希函数的好坏的重要指标就是发生碰撞的概率以及发生碰撞的解决方案。
任何哈希函数基本都无法彻底避免碰撞,常见的解决碰撞的方法有以下几种:开放定址法开放定址法就是一旦发生了冲突,就去寻找下一个空的散列地址,只要散列表足够大,空的散列地址总能找到,并将记录存入。
链地址法将哈希表的每个单元作为链表的头结点,所有哈希地址为i的元素构成一个同义词链表。
即发生冲突时就把该关键字链在以该单元为头结点的链表的尾部。
再哈希法当哈希地址发生冲突用其他的函数计算另一个哈希函数地址,直到冲突不再产生为止。
哈希计算方法
哈希计算方法有很多种,以下列举其中几种:
1. 除法哈希法:公式为hash(key) = key mod M,其中M通常为素数。
2. 乘法哈希法:公式为hash(key) = floor( M/W ( a key mod W) ),其中floor表示对表达式进行下取整。
通常设置M为2的幂次方,W为计算机字长大小(也为2的幂次方),a为一个非常接近于W的数。
乘法哈希的思想就是提取关键字key中间k位数字。
3. 另一种哈希计算方法:公式为hash[i]=(hash[i-1]base+str[i]-
‘a’+1)%mod,其中base的值是随机的,但一般base的值和mod的值要尽量大,以降低冲突的概率。
以上内容仅供参考,建议查阅哈希算法相关书籍或咨询技术人员,以获取更多信息。
哈希值计算
哈希值计算是一种将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值
的过程。
在计算机科学中,哈希值计算是一种常用的技术,用于数据校验、数据加密、数据压缩等方面。
哈希值计算的原理是将原始数据通过哈希函数计算得到哈希值,哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度哈希值的函数。
哈希函数的设计要满足以下条件:
1. 映射结果是固定长度的。
2. 不同的数据应该生成不同的哈希值。
3. 相同的数据应该生成相同的哈希值。
常用的哈希函数有MD5、SHA-1、SHA-256等。
这些哈希函数都是通过不同的算法将原始数据映射为固定长度的哈希值。
哈希值计算在数据校验中广泛应用。
在传输数据时,可以将数据的哈希值同时传输,接收方可以通过计算数据的哈希值来校验数据的完整性和正确性。
如果数据的哈希值与接收方计算的哈希值不一致,则说明数据被篡改或损坏。
哈希值计算还可以应用于数据加密和数据压缩。
在数据加密中,可以将数据的哈希值作为密钥的一部分,增加加密的安全性。
在数据压缩中,可以通过哈希值计算来识别重复的数据块,从而实现数据的压缩。
总之,哈希值计算是一种十分重要的计算机科学技术,应用广泛,具有重要的实际意义。
hash值计算原文哈希函数哈希函数是将任意长度的数据块映射到固定长度输出值的数学函数。
该输出值被称为哈希值或哈希摘要。
哈希函数广泛应用于信息安全性、数据完整性验证和数字签名等领域。
哈希算法哈希算法是实现哈希函数的具体方法。
最常见的哈希算法包括: MD5(消息摘要 5):输出 128 位哈希值SHA-1(安全哈希算法 1):输出 160 位哈希值SHA-256:输出 256 位哈希值SHA-512:输出 512 位哈希值哈希函数的特性哈希函数具有以下重要特性:单向性:无法从哈希值推出原始输入。
抗碰撞性:难以找到具有相同哈希值的不同输入。
雪崩效应:输入的微小变化将导致哈希值的显着变化。
哈希值的应用哈希值在信息安全领域有着广泛的应用,包括:消息完整性验证:通过比较传输前后的哈希值,确保消息在传输过程中未被篡改。
数字签名:将文件的哈希值与私钥加密签名,验证文件是否由签名者创建。
密码哈希:将用户输入的密码哈希化存储,即使数据库被盗,也无法直接获得用户密码。
数据结构:利用哈希值作为索引,快速查找和检索数据。
计算哈希值计算哈希值的过程通常包括以下步骤:1. 预处理:对输入数据进行填充和分组。
2. 压缩:使用压缩函数将分组后的数据压缩为固定长度的中间哈希值。
3. 迭代:重复压缩过程,直至获得最终哈希值。
哈希值的长度哈希值的长度取决于所使用的哈希算法。
一般来说,哈希值越长,抗碰撞性越强,但计算成本也越高。
哈希值的安全性和局限性哈希函数通常被认为是安全的,但它们也存在一些局限性:碰撞攻击:虽然哈希函数具有抗碰撞性,但随着计算能力的提高,找到具有相同哈希值的输入变得更加容易。
长度扩展攻击:某些哈希函数容易受到长度扩展攻击,攻击者可以伪造具有特定哈希值的较长消息。
hash哈希计算方法
哈希哈希计算方法是一种广泛使用的加密算法,它将任意长度的数据转换为固
定长度的字符串。
哈希算法通过将数据输入一个特定的函数,运算后得到一个唯一的哈希值。
这个哈希值是通过不可逆的计算过程得到的,即无法从哈希值反推原始数据。
哈希算法有很多种,比如MD5、SHA-1、SHA-256等。
它们都是根据不同的计算方法和算法设计来生成哈希值。
无论输入数据多长,得到的哈希值长度是固定的,通常是32位或者64位。
哈希计算方法有很多应用。
其中最常见的是在密码存储和验证过程中的应用。
密码通常会经过哈希运算后存储在数据库中,而不是直接以明文形式存储。
当用户输入密码进行验证时,系统将用户输入的密码进行哈希运算,得到哈希值后与存储的哈希值进行比较,从而验证用户的身份。
除了密码存储和验证外,哈希算法还被广泛应用于数据完整性校验、消息摘要、文件校验等领域。
在数字签名中,哈希算法用于生成消息摘要,确保数据的完整性和不可篡改性。
哈希计算方法具有以下特点:首先,哈希值是唯一的,不同的输入数据得到不
同的哈希值。
其次,相同的输入数据得到相同的哈希值,这使得哈希算法可以用于数据校验和比较。
此外,哈希运算是单向的,即无法从哈希值还原出原始数据。
这个特性保证了数据的安全性和隐私性。
在实际应用中,哈希计算方法可以帮助我们快速地查找、比较和校验数据。
它
是一种高效、安全和可靠的数据处理方式。
不过需要注意的是,由于哈希值的长度是固定的,可能会出现哈希冲突的情况,即不同的数据得到相同的哈希值。
为了降低冲突的概率,设计高质量的哈希算法需要考虑很多因素,如数据分布、碰撞概率等。