Я ищу реализацию Python хеш-функции SHA-256. Я хочу использовать его, чтобы лучше понять, как работает функция SHA-256, и я думаю, что Python — идеальный язык для этого. Псевдокод имеет ограничение, заключающееся в том, что я не могу запустить/проверить его, чтобы увидеть, что мои модификации кода делают с выводом.
Реализация SHA-256 в Python
Ответы (6)
Исходный код PyPy содержит реализацию SHA-256 на чистом Python здесь. Покопавшись в этом каталоге, вы, вероятно, также найдете реализации других стандартных хэшей на чистом Python.
Некоторое время назад я также изучал SHA-256 и создал класс на чистом питоне, который реализует этот хеш. Если я правильно помню, в основном я взял алгоритм из Википедии Псевдокод SHA-256 и частично из некоторых проектов с открытым исходным кодом.
Алгоритм не импортирует никаких (даже стандартных) модулей. Конечно, он намного медленнее, чем вариант hashlib
, и предназначен только для изучения.
Если вы просто запустите скрипт, он выполнит 1000 тестов, сравнивая hashlib
и мой варианты. Только функция тестирования импортирует некоторые модули, сам класс алгоритма не нуждается ни в каких модулях. Интерфейс такой же, как в классе sha256 hashlib. См. функцию test()
для примеров использования.
class Sha256:
ks = [
0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5,
0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3,
0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc,
0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7,
0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13,
0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3,
0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5,
0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208,
0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2,
]
hs = [
0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a,
0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19,
]
M32 = 0xFFFFFFFF
def __init__(self, m = None):
self.mlen = 0
self.buf = b''
self.k = self.ks[:]
self.h = self.hs[:]
self.fin = False
if m is not None:
self.update(m)
@staticmethod
def pad(mlen):
mdi = mlen & 0x3F
length = (mlen << 3).to_bytes(8, 'big')
padlen = 55 - mdi if mdi < 56 else 119 - mdi
return b'\x80' + b'\x00' * padlen + length
@staticmethod
def ror(x, y):
return ((x >> y) | (x << (32 - y))) & Sha256.M32
@staticmethod
def maj(x, y, z):
return (x & y) ^ (x & z) ^ (y & z)
@staticmethod
def ch(x, y, z):
return (x & y) ^ ((~x) & z)
def compress(self, c):
w = [0] * 64
w[0 : 16] = [int.from_bytes(c[i : i + 4], 'big') for i in range(0, len(c), 4)]
for i in range(16, 64):
s0 = self.ror(w[i - 15], 7) ^ self.ror(w[i - 15], 18) ^ (w[i - 15] >> 3)
s1 = self.ror(w[i - 2], 17) ^ self.ror(w[i - 2], 19) ^ (w[i - 2] >> 10)
w[i] = (w[i - 16] + s0 + w[i - 7] + s1) & self.M32
a, b, c, d, e, f, g, h = self.h
for i in range(64):
s0 = self.ror(a, 2) ^ self.ror(a, 13) ^ self.ror(a, 22)
t2 = s0 + self.maj(a, b, c)
s1 = self.ror(e, 6) ^ self.ror(e, 11) ^ self.ror(e, 25)
t1 = h + s1 + self.ch(e, f, g) + self.k[i] + w[i]
h = g
g = f
f = e
e = (d + t1) & self.M32
d = c
c = b
b = a
a = (t1 + t2) & self.M32
for i, (x, y) in enumerate(zip(self.h, [a, b, c, d, e, f, g, h])):
self.h[i] = (x + y) & self.M32
def update(self, m):
if m is None or len(m) == 0:
return
assert not self.fin, 'Hash already finalized and can not be updated!'
self.mlen += len(m)
m = self.buf + m
for i in range(0, len(m) // 64):
self.compress(m[64 * i : 64 * (i + 1)])
self.buf = m[len(m) - (len(m) % 64):]
def digest(self):
if not self.fin:
self.update(self.pad(self.mlen))
self.digest = b''.join(x.to_bytes(4, 'big') for x in self.h[:8])
self.fin = True
return self.digest
def hexdigest(self):
tab = '0123456789abcdef'
return ''.join(tab[b >> 4] + tab[b & 0xF] for b in self.digest())
def test():
import secrets, hashlib, random
for itest in range(500):
data = secrets.token_bytes(random.randrange(257))
a, b = hashlib.sha256(data).hexdigest(), Sha256(data).hexdigest()
assert a == b, (a, b)
for itest in range(500):
a, b = hashlib.sha256(), Sha256()
for j in range(random.randrange(10)):
data = secrets.token_bytes(random.randrange(129))
a.update(data)
b.update(data)
a, b = a.hexdigest(), b.hexdigest()
assert a == b, (a, b)
print('Sha256 tested successfully.')
if __name__ == '__main__':
test()
Если вам нужно только хеш-значение:
from hashlib import sha256
data = input('Enter plaintext data: ')
output = sha256(data.encode('utf-8'))
print(output)
Хэш-библиотека Python также имеет хэш-функции SHA-1, SHA-384, SHA-512 и MD5.
Вот мое предложение с Redis:
for i in range(len(rserver.keys())):
mdp_hash = rserver.get(rserver.keys()[i])
rserver.set(rserver.keys()[i], hashlib.sha256(mdp_hash.encode()).hexdigest())
Перевод http://en.wikipedia.org/wiki/SHA-2#SHA-256_.28a_SHA-2_variant.29_pseudocode для Python должен быть прямым.
print(str(sha_256("hi")))
, чем при запуске echo "hi" | sha256sum
- person Timothy Swan; 30.04.2020