Python 库手册：hashlib 哈希摘要计算模块

hashlib 是 Python 的标准加密哈希库，提供了多种安全哈希算法（如 MD5、SHA 系列）用于对数据进行哈希计算。哈希函数（Hash Function）将任意长度的数据映射为固定长度的“摘要”值，可用于验证数据完整性、密码存储、唯一标识生成。

常见应用场景：

（1）文件完整性校验（如对比 MD5 值）。

（2）用户密码加密存储（不可逆）。

（3）生成唯一标识符（如内容哈希）。

（4）加密协议中的消息摘要算法（如 HMAC）。

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核心概念

1、哈希算法

如 md5, sha1, sha256, sha512 等，可用于生成固定长度的摘要值。

2、不可逆性

哈希值不能反推出原始内容，常用于加密验证场景。

3、相同输入 → 相同输出

相同内容总会产生相同哈希值，任何改动都会引起哈希变化。

4、哈希对象

通过 hashlib 提供的构造方法创建，用于逐步更新数据或一次性生成摘要。

5、二进制与十六进制输出

可用 .digest() 获取原始字节值，或用 .hexdigest() 获取可读的十六进制字符串。

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应用举例

例 1： 计算字符串的 MD5 哈希值

import hashlib

text = "hello world"
md5_hash = hashlib.md5(text.encode())
print(md5_hash.hexdigest())  # e.g. 5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3

例 2：生成 SHA-256 哈希值（更安全）

import hashlib

data = "mediaTEA".encode()
sha256 = hashlib.sha256(data).hexdigest()
print(sha256)

例 3：分步更新数据（如大文件处理）

import hashlib

hasher = hashlib.sha1()
hasher.update("first chunk".encode())
hasher.update("second chunk".encode())
print(hasher.hexdigest())

例 4：计算文件的 SHA256 校验值

import hashlib

def hash_file(path):
    h = hashlib.sha256()
    with open(path, 'rb') as f:
        for chunk in iter(lambda: f.read(4096), b''):
            h.update(chunk)
    return h.hexdigest()

print(hash_file("example.txt"))

例 5：列出所有支持的算法

import hashlib

print(hashlib.algorithms_guaranteed)
# 输出如 {'sha256', 'sha512', 'md5', ...}

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常用函数速览

hashlib.md5(data=None)

创建一个 MD5 哈希对象。

参数：

data（可选）：初始数据（bytes 类型）

返回：hashlib.Hash 对象

hashlib.sha1(data=None) / hashlib.sha256(data=None) / ...

创建指定算法的哈希对象，参数与返回值与 md5() 相同。

Hash.update(data)

将数据追加到当前哈希对象中进行计算。

参数：data 为字节串（bytes 类型）

返回：无

Hash.digest()

返回原始的二进制摘要值。

参数：无

返回：bytes 类型

Hash.hexdigest()

返回可读的十六进制字符串摘要。

参数：无

返回：str 类型

hashlib.new(name, data=b'')

通过算法名称动态创建哈希对象。

参数：

name：哈希算法名（如 "md5", "sha256"）

data：初始数据（可选）

返回：Hash 对象

hashlib.algorithms_guaranteed

当前平台一定支持的哈希算法集合（set 类型）。

hashlib.algorithms_available

当前解释器可用的全部算法集合（包括操作系统支持的）。

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补充说明

1、hashlib 不可用于加密解密，仅用于不可逆的哈希摘要计算。

2、对于密码存储建议使用 hashlib.pbkdf2_hmac() 等加强算法，或使用 bcrypt、scrypt 等专业库。

3、若需安全对称加密，可使用 cryptography 第三方库。

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