常见的hash算法

数据结构与算法-基础算法篇-哈希算法1. 哈希算法如何防止数据库中的用户信息被脱库？你会如何存储用户密码这么重要的数据吗？仅仅 MD5 加密一下存储就够了吗？在实际开发中，我们应该如何用哈希算法解决问题？1. 什么是哈希算法？将任意长度的二进制值串映射成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。

2. 如何设计一个优秀的哈希算法？单向哈希：从哈希值不能反向推导出哈希值（所以哈希算法也叫单向哈希算法）。

篡改无效：对输入敏感，哪怕原始数据只修改一个Bit，最后得到的哈希值也大不相同。

散列冲突：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。

执行效率：哈希算法的执行效率要尽量高效，针对较长的文本，也能快速计算哈希值。

2. 哈希算法的常见应用有哪些？7个常见应用：安全加密、唯一标识、数据校验、散列函数、负载均衡、数据分片、分布式存储。

1. 安全加密常用于加密的哈希算法：MD5：MD5 Message-Digest Algorithm，MD5消息摘要算法SHA：Secure Hash Algorithm，安全散列算法DES：Data Encryption Standard，数据加密标准AES：Advanced Encryption Standard，高级加密标准对用于加密的哈希算法，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小。

在实际开发中要权衡破解难度和计算时间来决定究竟使用哪种加密算法。

2. 唯一标识通过哈希算法计算出数据的唯一标识，从而用于高效检索数据。

3. 数据校验利用哈希算法对输入数据敏感的特点，可以对数据取哈希值，从而高效校验数据是否被篡改过。

4. 散列函数1.如何防止数据库中的用户信息被脱库？你会如何存储用户密码这么重要的数据吗？使用MD5进行加密字典攻击：如果用户信息被“脱库”，黑客虽然拿到的是加密之后的密文，但可以通过“猜”的方式来破解密码，这是因为，有些用户的密码太简单。

常⽤Hash算法（C语⾔的简单实现）如下所⽰：#include "GeneralHashFunctions.h"unsigned int RSHash(char* str, unsigned int len){unsigned int b = 378551;unsigned int a = 63689;unsigned int hash = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = hash * a + (*str);a = a * b;}return hash;}/* End Of RS Hash Function */unsigned int JSHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = 1315423911;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash ^= ((hash << 5) + (*str) + (hash >> 2));}return hash;}/* End Of JS Hash Function */unsigned int PJWHash(char* str, unsigned int len){const unsigned int BitsInUnsignedInt = (unsigned int)(sizeof(unsigned int) * 8);const unsigned int ThreeQuarters = (unsigned int)((BitsInUnsignedInt * 3) / 4);const unsigned int OneEighth = (unsigned int)(BitsInUnsignedInt / 8);const unsigned int HighBits = (unsigned int)(0xFFFFFFFF) << (BitsInUnsignedInt - OneEighth);unsigned int hash = 0;unsigned int test = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = (hash << OneEighth) + (*str);if((test = hash & HighBits) != 0){hash = (( hash ^ (test >> ThreeQuarters)) & (~HighBits));}}return hash;}/* End Of P. J. Weinberger Hash Function */unsigned int ELFHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = 0;unsigned int x = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = (hash << 4) + (*str);if((x = hash & 0xF0000000L) != 0){hash ^= (x >> 24);}hash &= ~x;}return hash;}/* End Of ELF Hash Function */unsigned int BKDRHash(char* str, unsigned int len){unsigned int seed = 131; /* 31 131 1313 13131 131313 etc.. */ unsigned int hash = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = (hash * seed) + (*str);}return hash;}/* End Of BKDR Hash Function */unsigned int SDBMHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = (*str) + (hash << 6) + (hash << 16) - hash;}return hash;}/* End Of SDBM Hash Function */unsigned int DJBHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = 5381;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = ((hash << 5) + hash) + (*str);}return hash;}/* End Of DJB Hash Function */unsigned int DEKHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = len;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = ((hash << 5) ^ (hash >> 27)) ^ (*str);}return hash;}/* End Of DEK Hash Function */unsigned int BPHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash = hash << 7 ^ (*str);}return hash;}/* End Of BP Hash Function */unsigned int FNVHash(char* str, unsigned int len){const unsigned int fnv_prime = 0x811C9DC5;unsigned int hash = 0;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash *= fnv_prime;hash ^= (*str);}return hash;}/* End Of FNV Hash Function */unsigned int APHash(char* str, unsigned int len){unsigned int hash = 0xAAAAAAAA;unsigned int i = 0;for(i = 0; i < len; str++, i++){hash ^= ((i & 1) == 0) ? ( (hash << 7) ^ (*str) * (hash >> 3)) :(~((hash << 11) + ((*str) ^ (hash >> 5))));}return hash;}/* End Of AP Hash Function */以上就是⼩编为⼤家带来的常⽤Hash算法(C语⾔的简单实现)的全部内容了，希望对⼤家有所帮助，多多⽀持~。

文件哈希算法1. 什么是文件哈希算法？文件哈希算法，也被称为文件摘要算法或哈希函数，是一种将任意长度的数据（如文件）转换为固定长度（通常为128位或256位）哈希值的数学算法。

哈希值是一串由数字和字母组成的字符串，用于唯一标识数据。

文件哈希算法通过对文件内容进行计算，生成唯一的哈希值，可以用于校验文件的完整性、验证文件的真实性和防止数据篡改。

2. 文件哈希算法的原理文件哈希算法的原理基于不同的算法，常见的包括MD5、SHA-1、SHA-256等。

这些算法都具有以下特点：2.1 不可逆性文件哈希算法是一种单向运算，即无法通过哈希值反推出原始数据。

即使文件内容只有微小的变化，生成的哈希值也会发生巨大的变化，这种特性使得哈希值可以用于校验文件的完整性。

2.2 唯一性文件哈希算法的输出是一个唯一的哈希值。

不同的文件生成不同的哈希值，即使文件大小相同，内容完全相同的文件也会生成相同的哈希值。

这种特性使得哈希值可以用于验证文件的真实性，防止数据被篡改。

2.3 固定长度文件哈希算法的输出是固定长度的哈希值，不论输入数据的长度如何。

这种特性使得哈希值的大小与原始数据无关，使得哈希值在存储和传输时更加便捷。

3. 文件哈希算法的应用3.1 校验文件完整性文件哈希算法常用于校验文件的完整性。

在文件传输过程中，发送方可以通过对文件进行哈希计算，生成哈希值并发送给接收方。

接收方在接收到文件后，再对文件进行哈希计算，生成哈希值。

如果接收方计算得到的哈希值与发送方发送的哈希值一致，则说明文件在传输过程中未被篡改。

3.2 验证文件真实性文件哈希算法可以用于验证文件的真实性。

文件的哈希值可以与文件的数字签名结合使用，确保文件的来源可信。

数字签名是使用私钥对文件哈希值进行加密生成的，只有持有对应公钥的人才能解密验证哈希值的真实性。

3.3 防止数据篡改文件哈希算法可以用于防止数据篡改。

通过对文件进行哈希计算，生成哈希值，并存储在可信的地方，如数字证书、区块链等。

比较安全的hash算法
在计算机科学中，hash算法是一种将任意长度的消息压缩成固定长度的摘要的方法。

它可以用于数据加密、数据完整性校验、关键字搜索等诸多方面。

但是，不同的hash算法的安全性存在差异。

以下是一些比较安全的hash算法：
1. SHA-256：SHA-256是美国国家安全局（NSA）设计的一种安全性较高的hash算法，它可以将任意长度的消息压缩成一个256位的摘要。

SHA-256在数字签名、消息认证等方面有广泛应用。

2. SHA-3：SHA-3是美国国家标准技术研究所（NIST）于2015
年发布的一种新的hash算法，它可以将任意长度的消息压缩成一个固定长度的摘要，其安全性与SHA-256相当，但速度更快。

3. BLAKE2：BLAKE2是一种高速、安全的hash算法，可用于消息认证、完整性校验等方面。

它具有较高的安全性和较快的速度，并且支持并行处理。

4. Whirlpool：Whirlpool是一种经过多年研究和测试的hash
算法，其安全性与SHA-256相当，但速度较慢。

它主要用于数字签名、数据完整性校验等方面。

5. Keccak：Keccak是作为SHA-3的候选算法之一而设计的，它可以将任意长度的消息压缩成一个固定长度的摘要。

Keccak具有高度的弹性和安全性，但速度较慢。

总的来说，SHA-256和SHA-3是目前应用最广泛的hash算法，它们具有高度的安全性和速度。

但是，随着计算机技术的不断发展，
新的hash算法也在不断涌现，我们需要不断关注和研究新的算法，以确保数据的安全性。

常见的hash算法常见的Hash算法包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512、CRC32等。

本文将介绍这些常用的Hash算法。

1. MD5（Message Digest Algorithm 5）MD5是一种广泛使用的Hash算法，其输出结果为128位（16字节）的哈希值。

MD5算法以输入的数据流作为输入，并输出固定长度的哈希值。

由于其较短的哈希值长度和高效的计算性能，MD5广泛应用于密码验证、数据完整性校验等场景。

然而，由于MD5具有较高的碰撞概率和易受到暴力破解攻击，因此在一些安全性要求较高的场景中不建议使用。

2. SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）SHA-1是一种常用的Hash算法，其输出结果为160位（20字节）的哈希值。

SHA-1算法与MD5类似，使用输入数据流作为输入并输出固定长度的哈希值。

SHA-1在安全性方面较MD5有所提升，但也存在安全性问题。

近年来，SHA-1已被证实存在碰撞漏洞，因此在一些安全性要求较高的场景中不建议使用。

3. SHA-256（Secure Hash Algorithm 256 bits）SHA-256是SHA系列中的一种较新的Hash算法，其输出结果为256位（32字节）的哈希值。

SHA-256相比于MD5和SHA-1，在安全性方面有显著提升。

SHA-256的哈希值长度更长，碰撞概率更低，因此在一些密钥生成、数据完整性校验等场景中得到广泛应用。

4. SHA-512（Secure Hash Algorithm 512 bits）SHA-512是SHA系列中的一种较新的Hash算法，其输出结果为512位（64字节）的哈希值。

SHA-512是SHA-256的更高级版本，其哈希值长度更长，安全性更高。

SHA-512适用于需要更高安全性级别的场景，如数字签名、网络安全等领域。

5. CRC32（Cyclic Redundancy Check）除了上述常用的Hash算法，还有一些其他的Hash算法，如SHA-224、SHA-384、MD6等。

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。

单向hash算法
单向hash算法是一种密码学算法，通常用于对数据进行摘要或签名。

单向hash算法将任意长度的输入数据压缩成固定长度的输出数据。

这种算法的一个重要特点是，从输出数据推导输入数据的难度非常大，因此常常被用于保证数据的完整性和真实性。

在计算单向hash值时，通常需要指定一个密钥或盐值。

这样可以防止攻击者通过反复尝试计算hash值来破解数据。

常见的单向hash算法包括MD5、SHA-1、SHA-2等。

这些算法具有不同的安全级别和适用范围，需要根据实际需求进行选择。

需要注意的是，单向hash算法并不能完全替代加密算法。

在保护敏感数据时，需要同时采用加密、哈希等多种手段来提高安全性。

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Python算法系列-哈希算法哈希算法一、常见数据查找算法简介二、什么是哈希三、实例：两个数字的和1.问题描述2.双指针办法解决3.哈希算法求解四、总结哈希算法又称散列函数算法，是一种查找算法。

就是把一些复杂的数据通过某种映射关系。

映射成更容易查找的方式，但这种映射关系可能会发生多个关键字映射到同一地址的现象，我们称之为冲突。

在这种情况下，我们需要对关键字进行二次或更多次处理。

出这种情况外，哈希算法可以实现在常数时间内存储和查找这些关键字。

一、常见数据查找算法简介常见的数据查找算法：顺序查找：是最简单的查找方法。

需要对数据集中的逐个匹配。

所以效率相对较低，不太适合大量数据的查找问题。

二分法查找：效率很高，但是要求数据必须有序。

面对数据排序通常需要更多的时间。

深度优先和广度优先算法：对于大量的数据查找问题，效率并不高。

这个我们后面专门讲解。

阿希查找算法：查找速度快，查询插入，删除操作简单等原因获得广泛的应用。

二、什么是哈希哈希查找的原理：根据数量预先设一个长度为M的数组。

使用一个哈希函数F并以数据的关键字作为自变量得到唯一的返回值，返回值的范围是0~M-1。

这样就可以利用哈希函数F将数据元素映射到一个数组的某一位下标，并把数据存放在对应位置，查找时利用哈希函数F计算，该数据应存放在哪里，在相应的存储位置取出查找的数据。

这里就有一个问题：关键字的取值在一个很大的范围，数据在通过哈希函数进行映射时。

很难找到一个哈希函数，使得这些关键字都能映射到唯一的值。

就会出现多个关键字映射到同一个值的现象，这种现象我们称之为冲突。

哈西算法冲突的解决方案有很多：链地址法，二次再散列法。

线性探测再散列建立一个公共溢出区注意：链地址法本质是数组+链表的数据结构链地址法存储数据过程：首先建立一个数组哈希存储所有链表的头指针。

由数组的关键字key 通过对应的哈希函数计算出哈希地址。

找到相应的桶号之后，建立新的节点存储该数据。

hash 算法签名算法Hash算法和签名算法是现代密码学中非常重要的两个概念。

它们在信息安全领域起到了至关重要的作用。

本文将从理论基础、应用场景和安全性等角度，对Hash算法和签名算法进行详细介绍。

一、Hash算法1. 理论基础Hash算法，又称散列算法，是将任意长度的输入数据通过散列函数转换成固定长度的输出值的一种算法。

Hash算法具有以下特点：(1) 输入数据的任意微小变化都会导致输出结果的巨大变化，这被称为“雪崩效应”；(2) 输出结果的长度固定，无论输入数据的长度是多少，输出结果的长度都是固定的；(3) 不同的输入数据可能会产生相同的输出结果，这被称为“碰撞”。

2. 应用场景(1) 数据完整性验证：Hash算法可以用于验证数据的完整性，通过对数据进行Hash运算，生成摘要值，再与接收到的数据进行比对，可以判断数据是否被篡改。

(2) 密码存储：在存储用户密码时，通常会对密码进行Hash运算，将Hash值存储在数据库中，而不是明文存储密码。

这样即使数据库泄露，攻击者也无法直接获取用户的密码。

(3) 数字签名：Hash算法在数字签名中起到了重要的作用，通过对消息进行Hash运算，然后使用私钥对Hash值进行加密，生成数字签名。

接收方可以使用公钥对签名进行解密，并对接收到的消息进行Hash运算，然后将两者进行比对，以验证消息的完整性和真实性。

3. 常见算法(1) MD5：MD5是最常见的Hash算法之一，其输出结果为128位的Hash值。

然而，由于其存在碰撞攻击和彩虹表攻击等安全性问题，已经不再被推荐使用。

(2) SHA系列：SHA-1、SHA-256、SHA-512等是较为常见的Hash算法，其中SHA-256和SHA-512是目前应用较广泛的安全Hash算法。

二、签名算法1. 理论基础签名算法是一种使用私钥对数据进行加密，以验证数据完整性和真实性的算法。

签名算法涉及到两个关键概念：私钥和公钥。