`hashlib.md`

617 строк · 46.5 КБ · обычная страница · сырой текст · скачать
1> **Источник:** https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html2>3> «Документация Python на русском» – неофициальный перевод официальной документации Python: версии от 2.6 до 3.16, полнотекстовый поиск, английский оригинал рядом с переводом. Эта Markdown-версия страницы предназначена для работы с LLM: вставьте её в ChatGPT, Claude или Cursor.45---67# [`hashlib`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#module-hashlib) – безопасные хеши и дайджесты сообщений89**Исходный код:** [Lib/hashlib.py](https://python-all.ru/src/3.11/Lib/hashlib.py)1011---1213Этот модуль реализует общий интерфейс для множества различных алгоритмов безопасного хеширования и дайджестов сообщений. Включены алгоритмы безопасного хеширования FIPS SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512 (определённые в [стандарте FIPS 180-4](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)), серия SHA-3 (определённая в [стандарте FIPS 202](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)), а также алгоритм MD5 от RSA (определённый в интернете [**RFC 1321**](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)). Термины «безопасный хеш» и «дайджест сообщения» взаимозаменяемы. Старые алгоритмы назывались дайджестами сообщений. Современный термин – безопасный хеш.1415> **Примечание**16>17> Если вам нужны хеш-функции adler32 или crc32, они доступны в модуле [`zlib`](https://python-all.ru/3.11/library/zlib.html#module-zlib).1819## Алгоритмы хеширования2021There is one constructor method named for each type of *hash*. All return a hash object with the same simple interface. For example: use [`sha256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha256) to create a SHA-256 hash object. You can now feed this object with [bytes-like objects](https://python-all.ru/3.11/glossary.html#term-bytes-like-object) (normally [`bytes`](https://python-all.ru/3.11/library/stdtypes.html#bytes)) using the [`update`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.update) method. At any point you can ask it for the *digest* of the concatenation of the data fed to it so far using the [`digest()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.digest) or [`hexdigest()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.hexdigest) methods.2223To allow multithreading, the Python [GIL](https://python-all.ru/3.11/glossary.html#term-GIL) is released while computing a hash supplied more than 2047 bytes of data at once in its constructor or [`.update`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.update) method.2425Constructors for hash algorithms that are always present in this module are [`sha1()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha1), [`sha224()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha224), [`sha256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha256), [`sha384()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha384), [`sha512()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha512), [`sha3_224()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_224), [`sha3_256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_256), [`sha3_384()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_384), [`sha3_512()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_512), [`shake_128()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake_128), [`shake_256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake_256), [`blake2b()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.blake2b), and [`blake2s()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.blake2s). [`md5()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.md5) is normally available as well, though it may be missing or blocked if you are using a rare “FIPS compliant” build of Python. These correspond to [`algorithms_guaranteed`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.algorithms_guaranteed).2627Additional algorithms may also be available if your Python distribution’s [`hashlib`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#module-hashlib) was linked against a build of OpenSSL that provides others. Others *are not guaranteed available* on all installations and will only be accessible by name via [`new()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.new). See [`algorithms_available`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.algorithms_available).2829> **Предупреждение**30>31> Some algorithms have known hash collision weaknesses (including MD5 and SHA1). Refer to [Attacks on cryptographic hash algorithms](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) and the [hashlib-seealso](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib-seealso) section at the end of this document.3233Новое в версии 3.6: Конструкторы SHA3 (Keccak) и SHAKE [`sha3_224()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_224), [`sha3_256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_256), [`sha3_384()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_384), [`sha3_512()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.sha3_512), [`shake_128()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake_128), [`shake_256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake_256) были добавлены. [`blake2b()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.blake2b) и [`blake2s()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.blake2s) были добавлены.3435Changed in version 3.9: All hashlib constructors take a keyword-only argument *usedforsecurity* with default value `True`. A false value allows the use of insecure and blocked hashing algorithms in restricted environments. `False` indicates that the hashing algorithm is not used in a security context, e.g. as a non-cryptographic one-way compression function.3637Changed in version 3.9: Hashlib now uses SHA3 and SHAKE from OpenSSL if it provides it.3839## Использование4041Чтобы получить дайджест байтовой строки `b"Nobody inspects the spammish repetition"`:4243```python44>>> import hashlib45>>> m = hashlib.sha256()46>>> m.update(b"Nobody inspects")47>>> m.update(b" the spammish repetition")48>>> m.digest()49b'\x03\x1e\xdd}Ae\x15\x93\xc5\xfe\\\x00o\xa5u+7\xfd\xdf\xf7\xbcN\x84:\xa6\xaf\x0c\x95\x0fK\x94\x06'50>>> m.hexdigest()51'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'52```5354Более компактно:5556```python57>>> hashlib.sha256(b"Nobody inspects the spammish repetition").hexdigest()58'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'59```6061## Конструкторы6263#### `hashlib.new(name, [data, ]*, usedforsecurity=True)`6465Is a generic constructor that takes the string *name* of the desired algorithm as its first parameter. It also exists to allow access to the above listed hashes as well as any other algorithms that your OpenSSL library may offer.6667Использование [`new()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.new) с именем алгоритма:6869```python70>>> h = hashlib.new('sha256')71>>> h.update(b"Nobody inspects the spammish repetition")72>>> h.hexdigest()73'031edd7d41651593c5fe5c006fa5752b37fddff7bc4e843aa6af0c950f4b9406'74```7576#### `hashlib.md5([data, ]*, usedforsecurity=True)`7778#### `hashlib.sha1([data, ]*, usedforsecurity=True)`7980#### `hashlib.sha224([data, ]*, usedforsecurity=True)`8182#### `hashlib.sha256([data, ]*, usedforsecurity=True)`8384#### `hashlib.sha384([data, ]*, usedforsecurity=True)`8586#### `hashlib.sha512([data, ]*, usedforsecurity=True)`8788#### `hashlib.sha3_224([data, ]*, usedforsecurity=True)`8990#### `hashlib.sha3_256([data, ]*, usedforsecurity=True)`9192#### `hashlib.sha3_384([data, ]*, usedforsecurity=True)`9394#### `hashlib.sha3_512([data, ]*, usedforsecurity=True)`9596Именованные конструкторы такого рода быстрее, чем передача имени алгоритма в [`new()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.new).9798## Атрибуты99100Модуль hashlib предоставляет следующие константные атрибуты:101102#### `hashlib.algorithms_guaranteed`103104Множество, содержащее имена хеш-алгоритмов, которые гарантированно поддерживаются этим модулем на всех платформах. Обратите внимание, что «md5» присутствует в этом списке, несмотря на то, что некоторые вышестоящие поставщики предлагают странную сборку Python «с поддержкой FIPS», которая его исключает.105106Новое в версии 3.2.107108#### `hashlib.algorithms_available`109110Множество, содержащее имена хеш-алгоритмов, доступных в работающем интерпретаторе Python. Эти имена будут распознаны при передаче в [`new()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.new). [`algorithms_guaranteed`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.algorithms_guaranteed) всегда будет подмножеством. Один и тот же алгоритм может появляться в этом множестве несколько раз под разными именами (благодаря OpenSSL).111112Новое в версии 3.2.113114## Хеш-объекты115116Следующие значения предоставляются в качестве константных атрибутов хеш-объектов, возвращаемых конструкторами:117118#### `hash.digest_size`119120Размер результирующего хеша в байтах.121122#### `hash.block_size`123124Внутренний размер блока хэш-алгоритма в байтах.125126Хэш-объект имеет следующие атрибуты:127128#### `hash.name`129130Каноническое имя этого хеша, всегда в нижнем регистре и всегда подходящее в качестве параметра для [`new()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.new), чтобы создать другой хеш того же типа.131132Изменено в версии 3.4: Атрибут name присутствует в CPython с самого начала, но до Python 3.4 не был формально определён, поэтому может отсутствовать на некоторых платформах.133134Хеш-объект имеет следующие методы:135136#### `hash.update(data)`137138Обновляет хеш-объект с помощью [байтоподобного объекта](https://python-all.ru/3.11/glossary.html#term-bytes-like-object). Многократные вызовы эквивалентны одному вызову с конкатенацией всех аргументов: `m.update(a); m.update(b)` эквивалентно `m.update(a+b)`.139140Изменено в версии 3.1: GIL Python освобождается, чтобы другие потоки могли выполняться, пока происходит обновление хеша для данных размером более 2047 байт при использовании алгоритмов хеширования, предоставляемых OpenSSL.141142#### `hash.digest()`143144Возвращает дайджест данных, переданных методу [`update()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.update) на данный момент. Это байтовый объект размером [`digest_size`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.digest_size), который может содержать байты во всём диапазоне от 0 до 255.145146#### `hash.hexdigest()`147148Как [`digest()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.digest), за исключением того, что дайджест возвращается в виде строкового объекта двойной длины, содержащего только шестнадцатеричные цифры. Это можно использовать для безопасного обмена значением в электронной почте или других недвоичных средах.149150#### `hash.copy()`151152Возвращает копию («клон») хеш-объекта. Это можно использовать для эффективного вычисления дайджестов данных, имеющих общую начальную подстроку.153154## Дайджесты переменной длины SHAKE155156#### `hashlib.shake_128([data, ]*, usedforsecurity=True)`157158#### `hashlib.shake_256([data, ]*, usedforsecurity=True)`159160Алгоритмы [`shake_128()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake_128) и [`shake_256()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake_256) предоставляют дайджесты переменной длины с length\_in\_bits//2 до 128 или 256 бит безопасности. Поэтому их методы дайджеста требуют указания длины. Максимальная длина не ограничена алгоритмом SHAKE.161162#### `shake.digest(length)`163164Возвращает дайджест данных, переданных методу [`update()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.update) на текущий момент. Это объект bytes размером *length*, который может содержать байты во всём диапазоне от 0 до 255.165166#### `shake.hexdigest(length)`167168Как и [`digest()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.shake.digest), но дайджест возвращается в виде строкового объекта двойной длины, содержащего только шестнадцатеричные цифры. Это может использоваться для обмена значениями в электронной почте или других небинарных средах.169170Пример использования:171172```python173>>> h = hashlib.shake_256(b'Nobody inspects the spammish repetition')174>>> h.hexdigest(20)175'44709d6fcb83d92a76dcb0b668c98e1b1d3dafe7'176```177178## Хэширование файлов179180Модуль hashlib предоставляет вспомогательную функцию для эффективного хэширования файла или файлоподобного объекта.181182#### `hashlib.file_digest(fileobj, digest, /)`183184Возвращает объект дайджеста, обновлённый содержимым файлового объекта.185186*fileobj* должен быть файлоподобным объектом, открытым для чтения в бинарном режиме. Он принимает файловые объекты от встроенной [`open()`](https://python-all.ru/3.11/library/functions.html#open), экземпляры [`BytesIO`](https://python-all.ru/3.11/library/io.html#io.BytesIO), объекты SocketIO из [`socket.socket.makefile()`](https://python-all.ru/3.11/library/socket.html#socket.socket.makefile) и тому подобное. Функция может обойти ввод-вывод Python и напрямую использовать файловый дескриптор из [`fileno()`](https://python-all.ru/3.11/library/io.html#io.IOBase.fileno). *fileobj* следует считать находящимся в неизвестном состоянии после возврата или вызова исключения этой функцией. Закрытие *fileobj* остаётся на усмотрение вызывающей стороны.187188*digest* должен быть либо именем алгоритма хэширования в виде *str*, конструктором хэша, либо вызываемым объектом, возвращающим хэш-объект.189190Пример:191192```python193>>> import io, hashlib, hmac194>>> with open(hashlib.__file__, "rb") as f:195...     digest = hashlib.file_digest(f, "sha256")196...197>>> digest.hexdigest()  198'...'199```200201```python202>>> buf = io.BytesIO(b"somedata")203>>> mac1 = hmac.HMAC(b"key", digestmod=hashlib.sha512)204>>> digest = hashlib.file_digest(buf, lambda: mac1)205```206207```python208>>> digest is mac1209True210>>> mac2 = hmac.HMAC(b"key", b"somedata", digestmod=hashlib.sha512)211>>> mac1.digest() == mac2.digest()212True213```214215Новое в версии 3.11.216217## Вывод ключей218219Алгоритмы вывода ключей и растяжения ключей предназначены для безопасного хэширования паролей. Простые алгоритмы, такие как `sha1(password)`, не устойчивы к атакам полным перебором. Хорошая функция хэширования паролей должна быть настраиваемой, медленной и включать [соль](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html).220221#### `hashlib.pbkdf2_hmac(hash_name, password, salt, iterations, dklen=None)`222223Функция реализует функцию вывода ключей на основе пароля PKCS#5 версии 2. Она использует HMAC в качестве псевдослучайной функции.224225Строка *hash\_name* – это желаемое имя алгоритма хэширования для HMAC, например 'sha1' или 'sha256'. *password* и *salt* интерпретируются как буферы байтов. Приложениям и библиотекам следует ограничивать *password* разумной длиной (например, 1024). *salt* должна содержать около 16 или более байтов из надёжного источника, например [`os.urandom()`](https://python-all.ru/3.11/library/os.html#os.urandom).226227Количество *итераций* следует выбирать на основе алгоритма хэширования и вычислительной мощности. По состоянию на 2022 год рекомендуются сотни тысяч итераций SHA-256. Обоснование того, почему и как выбрать оптимальное значение для вашего приложения, см. в *Приложении A.2.2* к [NIST-SP-800-132](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html). Ответы на [вопрос stackexchange об итерациях pbkdf2](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) подробно это объясняют.228229*dklen* – это длина производного ключа. Если *dklen* равен `None`, то используется размер дайджеста алгоритма хеширования *hash\_name*, например, 64 для SHA-512.230231```python232>>> from hashlib import pbkdf2_hmac233>>> our_app_iters = 500_000  # Зависит от приложения, см. выше.234>>> dk = pbkdf2_hmac('sha256', b'password', b'bad salt'*2, our_app_iters)235>>> dk.hex()236'15530bba69924174860db778f2c6f8104d3aaf9d26241840c8c4a641c8d000a9'237```238239Новое в версии 3.4.240241> **Примечание**242>243> Быстрая реализация *pbkdf2\_hmac* доступна в OpenSSL. Реализация на Python использует встроенную версию [`hmac`](https://python-all.ru/3.11/library/hmac.html#module-hmac). Она примерно в три раза медленнее и не освобождает GIL.244245Устарело с версии 3.10: Медленная реализация *pbkdf2\_hmac* на Python устарела. В будущем функция будет доступна только при компиляции Python с OpenSSL.246247#### `hashlib.scrypt(password, *, salt, n, r, p, maxmem=0, dklen=64)`248249Функция реализует функцию вывода ключей на основе пароля scrypt, как определено в [**RFC 7914**](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html).250251*password* и *salt* должны быть [байтоподобными объектами](https://python-all.ru/3.11/glossary.html#term-bytes-like-object). Приложениям и библиотекам следует ограничивать *password* разумной длиной (например, 1024). *salt* должна содержать около 16 или более байтов из надёжного источника, например [`os.urandom()`](https://python-all.ru/3.11/library/os.html#os.urandom).252253*n* – множитель затрат CPU/памяти, *r* – размер блока, *p* – коэффициент параллелизма, а *maxmem* ограничивает память (по умолчанию в OpenSSL 1.1.0 – 32 МиБ). *dklen* – длина производного ключа.254255Новое в версии 3.6.256257## BLAKE2258259[BLAKE2](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) – это криптографическая хэш-функция, определённая в [**RFC 7693**](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html), которая существует в двух вариантах:260261- **BLAKE2b**, оптимизированная для 64-битных платформ и создающая дайджесты любого размера от 1 до 64 байтов,262- **BLAKE2s**, оптимизированная для 8- и 32-битных платформ и создающая дайджесты любого размера от 1 до 32 байтов.263264BLAKE2 поддерживает **ключевой режим** (более быструю и простую замену [HMAC](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)), **хэширование с солью**, **персонализацию** и **древовидное хэширование**.265266Хэш-объекты этого модуля следуют API объектов стандартной библиотеки [`hashlib`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#module-hashlib).267268### Создание хеш-объектов269270Новые хеш-объекты создаются вызовом функций-конструкторов:271272#### `hashlib.blake2b(data=b'', *, digest_size=64, key=b'', salt=b'', person=b'', fanout=1, depth=1, leaf_size=0, node_offset=0, node_depth=0, inner_size=0, last_node=False, usedforsecurity=True)`273274#### `hashlib.blake2s(data=b'', *, digest_size=32, key=b'', salt=b'', person=b'', fanout=1, depth=1, leaf_size=0, node_offset=0, node_depth=0, inner_size=0, last_node=False, usedforsecurity=True)`275276Эти функции возвращают соответствующие хеш-объекты для вычисления BLAKE2b или BLAKE2s. Они опционально принимают следующие общие параметры:277278- *data*: начальный фрагмент данных для хеширования, который должен быть [байтоподобный объект](https://python-all.ru/3.11/glossary.html#term-bytes-like-object). Его можно передавать только как позиционный аргумент.279- *digest\_size*: размер выходного дайджеста в байтах.280- *key*: ключ для хеширования с ключом (до 64 байт для BLAKE2b, до 32 байт для BLAKE2s).281- *salt*: соль для рандомизированного хеширования (до 16 байт для BLAKE2b, до 8 байт для BLAKE2s).282- *person*: строка персонализации (до 16 байт для BLAKE2b, до 8 байт для BLAKE2s).283284Следующая таблица показывает ограничения для общих параметров (в байтах):285286| Хеш | digest\_size | len(key) | len(salt) | len(person) |287| --- | --- | --- | --- | --- |288| BLAKE2b | 64 | 64 | 16 | 16 |289| BLAKE2s | 32 | 32 | 8 | 8 |290291> **Примечание**292>293> Спецификация BLAKE2 определяет постоянные длины для параметров соли и персонализации, однако для удобства данная реализация принимает байтовые строки любой длины вплоть до указанной. Если длина параметра меньше указанной, он дополняется нулями, так что, например, `b'salt'` и `b'salt\x00'` – одно и то же значение. (Это не относится к *key*.)294295Эти размеры доступны в виде [констант](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#constants) модуля, описанных ниже.296297Функции-конструкторы также принимают следующие параметры хеширования деревьев:298299- *fanout*: fanout (от 0 до 255, 0 – если без ограничения, 1 в последовательном режиме).300- *depth*: максимальная глубина дерева (от 1 до 255, 255 – если без ограничения, 1 в последовательном режиме).301- *leaf\_size*: максимальная длина листа в байтах (от 0 до `2**32-1`, 0 – если без ограничения или в последовательном режиме).302- *node\_offset*: смещение узла (от 0 до `2**64-1` для BLAKE2b, от 0 до `2**48-1` для BLAKE2s, 0 для первого, самого левого листа или в последовательном режиме).303- *node\_depth*: глубина узла (от 0 до 255, 0 для листьев или в последовательном режиме).304- *inner\_size*: размер внутреннего дайджеста (от 0 до 64 для BLAKE2b, от 0 до 32 для BLAKE2s, 0 в последовательном режиме).305- *last\_node*: логическое значение, указывающее, является ли обрабатываемый узел последним (`False` для последовательного режима).306307![Пояснение параметров режима дерева.](https://python-all.ru/3.11/_images/hashlib-blake2-tree.png)308309См. раздел 2.10 в [спецификации BLAKE2](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) для всестороннего обзора хеширования деревьев.310311### Константы312313#### `blake2b.SALT_SIZE`314315#### `blake2s.SALT_SIZE`316317Длина соли (максимальная длина, принимаемая конструкторами).318319#### `blake2b.PERSON_SIZE`320321#### `blake2s.PERSON_SIZE`322323Длина строки персонализации (максимальная длина, принимаемая конструкторами).324325#### `blake2b.MAX_KEY_SIZE`326327#### `blake2s.MAX_KEY_SIZE`328329Максимальный размер ключа.330331#### `blake2b.MAX_DIGEST_SIZE`332333#### `blake2s.MAX_DIGEST_SIZE`334335Максимальный размер дайджеста, который может выдать хеш-функция.336337### Примеры338339#### Простое хеширование340341Чтобы вычислить хеш некоторых данных, сначала необходимо создать объект хеша, вызвав соответствующую функцию-конструктор ([`blake2b()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.blake2b) или [`blake2s()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.blake2s)), затем обновить его данными, вызвав [`update()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.update) для этого объекта, и, наконец, получить дайджест из объекта, вызвав [`digest()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.digest) (или [`hexdigest()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.hexdigest) для строки в шестнадцатеричной кодировке).342343```python344>>> from hashlib import blake2b345>>> h = blake2b()346>>> h.update(b'Hello world')347>>> h.hexdigest()348'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'349```350351Для сокращения можно передать первый фрагмент данных для обновления непосредственно конструктору в качестве позиционного аргумента:352353```python354>>> from hashlib import blake2b355>>> blake2b(b'Hello world').hexdigest()356'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'357```358359[`hash.update()`](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html#hashlib.hash.update) можно вызывать сколько угодно раз для итеративного обновления хеша:360361```python362>>> from hashlib import blake2b363>>> items = [b'Hello', b' ', b'world']364>>> h = blake2b()365>>> for item in items:366...     h.update(item)367>>> h.hexdigest()368'6ff843ba685842aa82031d3f53c48b66326df7639a63d128974c5c14f31a0f33343a8c65551134ed1ae0f2b0dd2bb495dc81039e3eeb0aa1bb0388bbeac29183'369```370371#### Использование разных размеров дайджеста372373BLAKE2 имеет настраиваемый размер дайджестов: до 64 байт для BLAKE2b и до 32 байт для BLAKE2s. Например, чтобы заменить SHA-1 на BLAKE2b без изменения размера вывода, можно указать BLAKE2b создавать 20-байтовые дайджесты:374375```python376>>> from hashlib import blake2b377>>> h = blake2b(digest_size=20)378>>> h.update(b'Replacing SHA1 with the more secure function')379>>> h.hexdigest()380'd24f26cf8de66472d58d4e1b1774b4c9158b1f4c'381>>> h.digest_size38220383>>> len(h.digest())38420385```386387Объекты хешей с разными размерами дайджеста имеют совершенно разные выходные данные (короткие хеши *не* являются префиксами более длинных); BLAKE2b и BLAKE2s выдают разные результаты, даже если длина вывода одинакова:388389```python390>>> from hashlib import blake2b, blake2s391>>> blake2b(digest_size=10).hexdigest()392'6fa1d8fcfd719046d762'393>>> blake2b(digest_size=11).hexdigest()394'eb6ec15daf9546254f0809'395>>> blake2s(digest_size=10).hexdigest()396'1bf21a98c78a1c376ae9'397>>> blake2s(digest_size=11).hexdigest()398'567004bf96e4a25773ebf4'399```400401#### Хеширование с ключом402403Хеширование с ключом может использоваться для аутентификации как более быстрая и простая замена [коду аутентификации сообщений на основе хеша](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) (HMAC). BLAKE2 можно безопасно использовать в режиме prefix-MAC благодаря свойству неразличимости, унаследованному от BLAKE.404405Этот пример показывает, как получить (в шестнадцатеричной кодировке) 128-битный код аутентификации для сообщения `b'message data'` с ключом `b'pseudorandom key'`:406407```python408>>> from hashlib import blake2b409>>> h = blake2b(key=b'pseudorandom key', digest_size=16)410>>> h.update(b'message data')411>>> h.hexdigest()412'3d363ff7401e02026f4a4687d4863ced'413```414415В качестве практического примера: веб-приложение может симметрично подписывать куки, отправляемые пользователям, и впоследствии проверять их, чтобы убедиться, что они не были изменены:416417```python418>>> from hashlib import blake2b419>>> from hmac import compare_digest420>>>421>>> SECRET_KEY = b'pseudorandomly generated server secret key'422>>> AUTH_SIZE = 16423>>>424>>> def sign(cookie):425...     h = blake2b(digest_size=AUTH_SIZE, key=SECRET_KEY)426...     h.update(cookie)427...     return h.hexdigest().encode('utf-8')428>>>429>>> def verify(cookie, sig):430...     good_sig = sign(cookie)431...     return compare_digest(good_sig, sig)432>>>433>>> cookie = b'user-alice'434>>> sig = sign(cookie)435>>> print("{0},{1}".format(cookie.decode('utf-8'), sig))436user-alice,b'43b3c982cf697e0c5ab22172d1ca7421'437>>> verify(cookie, sig)438True439>>> verify(b'user-bob', sig)440False441>>> verify(cookie, b'0102030405060708090a0b0c0d0e0f00')442False443```444445Несмотря на наличие встроенного режима хеширования с ключом, BLAKE2, конечно, может использоваться в конструкции HMAC с модулем [`hmac`](https://python-all.ru/3.11/library/hmac.html#module-hmac):446447```python448>>> import hmac, hashlib449>>> m = hmac.new(b'secret key', digestmod=hashlib.blake2s)450>>> m.update(b'message')451>>> m.hexdigest()452'e3c8102868d28b5ff85fc35dda07329970d1a01e273c37481326fe0c861c8142'453```454455#### Рандомизированное хеширование456457Устанавливая параметр *salt* (соль), можно внести рандомизацию в хеш-функцию. Рандомизированное хеширование полезно для защиты от атак на коллизии хеш-функции, используемой в цифровых подписях.458459> Рандомизированное хеширование предназначено для ситуаций, когда одна сторона – подготовитель сообщения – создаёт всё сообщение или его часть для подписания второй стороной – подписантом. Если подготовитель способен найти коллизии криптографической хеш-функции (то есть два сообщения, дающих одно и то же хеш-значение), то он может подготовить осмысленные варианты сообщения, которые будут давать одинаковые хеш-значение и цифровую подпись, но с разными результатами (например, перевод $1 000 000 на счёт вместо $10). Криптографические хеш-функции изначально проектировались с устойчивостью к коллизиям как главной целью, но современная сосредоточенность на атаках на криптографические хеш-функции может привести к тому, что конкретная криптографическая хеш-функция будет обеспечивать меньшую устойчивость к коллизиям, чем ожидалось. Рандомизированное хеширование предоставляет подписанту дополнительную защиту, снижая вероятность того, что подготовитель сможет сгенерировать два или более сообщений, которые в конечном итоге дадут одно и то же хеш-значение в процессе генерации цифровой подписи – даже если на практике можно найти коллизии для данной хеш-функции. Однако использование рандомизированного хеширования может снизить уровень безопасности, обеспечиваемой цифровой подписью, когда все части сообщения подготовлены подписантом.460>461> ([NIST SP-800-106 «Рандомизированное хеширование для цифровых подписей»](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html))462463В BLAKE2 соль обрабатывается как одноразовый вход хеш-функции во время инициализации, а не как вход каждой функции сжатия.464465> **Предупреждение**466>467> *Хеширование с солью* (или просто хеширование) с помощью BLAKE2 или любой другой криптографической хеш-функции общего назначения, такой как SHA-256, не подходит для хеширования паролей. См. [BLAKE2 FAQ](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) для получения дополнительной информации.468469```python470>>> import os471>>> from hashlib import blake2b472>>> msg = b'some message'473>>> # Вычислить первый хеш со случайной солью.474>>> salt1 = os.urandom(blake2b.SALT_SIZE)475>>> h1 = blake2b(salt=salt1)476>>> h1.update(msg)477>>> # Вычислить второй хеш с другой случайной солью.478>>> salt2 = os.urandom(blake2b.SALT_SIZE)479>>> h2 = blake2b(salt=salt2)480>>> h2.update(msg)481>>> # Дайджесты различаются.482>>> h1.digest() != h2.digest()483True484```485486#### Персонализация487488Иногда бывает полезно заставить хеш-функцию выдавать разные дайджесты для одного и того же входного значения для разных целей. Цитируя авторов хеш-функции Skein:489490> Мы рекомендуем всем разработчикам приложений серьезно рассмотреть эту возможность; мы видели много протоколов, где хеш, вычисленный в одной части протокола, может быть использован в совершенно другой части, потому что два хеш-вычисления были выполнены над похожими или связанными данными, и атакующий может заставить приложение сделать входные данные для хешей одинаковыми. Персонализация каждой хеш-функции, используемой в протоколе, однозначно предотвращает такой тип атаки.491>492> ([The Skein Hash Function Family](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html), p. 21)493494BLAKE2 можно персонализировать, передав байты аргументу *person*:495496```python497>>> from hashlib import blake2b498>>> FILES_HASH_PERSON = b'MyApp Files Hash'499>>> BLOCK_HASH_PERSON = b'MyApp Block Hash'500>>> h = blake2b(digest_size=32, person=FILES_HASH_PERSON)501>>> h.update(b'the same content')502>>> h.hexdigest()503'20d9cd024d4fb086aae819a1432dd2466de12947831b75c5a30cf2676095d3b4'504>>> h = blake2b(digest_size=32, person=BLOCK_HASH_PERSON)505>>> h.update(b'the same content')506>>> h.hexdigest()507'cf68fb5761b9c44e7878bfb2c4c9aea52264a80b75005e65619778de59f383a3'508```509510Персонализация вместе с ключевым режимом также может использоваться для получения разных ключей из одного.511512```python513>>> from hashlib import blake2s514>>> from base64 import b64decode, b64encode515>>> orig_key = b64decode(b'Rm5EPJai72qcK3RGBpW3vPNfZy5OZothY+kHY6h21KM=')516>>> enc_key = blake2s(key=orig_key, person=b'kEncrypt').digest()517>>> mac_key = blake2s(key=orig_key, person=b'kMAC').digest()518>>> print(b64encode(enc_key).decode('utf-8'))519rbPb15S/Z9t+agffno5wuhB77VbRi6F9Iv2qIxU7WHw=520>>> print(b64encode(mac_key).decode('utf-8'))521G9GtHFE1YluXY1zWPlYk1e/nWfu0WSEb0KRcjhDeP/o=522```523524#### Древовидный режим525526Пример хеширования минимального дерева с двумя листовыми узлами:527528```python529  10530 /  \53100  01532```533534Этот пример использует 64-байтовые внутренние дайджесты и возвращает 32-байтовый конечный дайджест:535536```python537>>> from hashlib import blake2b538>>>539>>> FANOUT = 2540>>> DEPTH = 2541>>> LEAF_SIZE = 4096542>>> INNER_SIZE = 64543>>>544>>> buf = bytearray(6000)545>>>546>>> # Левый лист547... h00 = blake2b(buf[0:LEAF_SIZE], fanout=FANOUT, depth=DEPTH,548...               leaf_size=LEAF_SIZE, inner_size=INNER_SIZE,549...               node_offset=0, node_depth=0, last_node=False)550>>> # Правый лист551... h01 = blake2b(buf[LEAF_SIZE:], fanout=FANOUT, depth=DEPTH,552...               leaf_size=LEAF_SIZE, inner_size=INNER_SIZE,553...               node_offset=1, node_depth=0, last_node=True)554>>> # Корневой узел555... h10 = blake2b(digest_size=32, fanout=FANOUT, depth=DEPTH,556...               leaf_size=LEAF_SIZE, inner_size=INNER_SIZE,557...               node_offset=0, node_depth=1, last_node=True)558>>> h10.update(h00.digest())559>>> h10.update(h01.digest())560>>> h10.hexdigest()561'3ad2a9b37c6070e374c7a8c508fe20ca86b6ed54e286e93a0318e95e881db5aa'562```563564### Авторы565566[BLAKE2](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) был разработан *Jean-Philippe Aumasson*, *Samuel Neves*, *Zooko Wilcox-O’Hearn* и *Christian Winnerlein* на основе [SHA-3](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html), финалистом которого был [BLAKE](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) созданный *Jean-Philippe Aumasson*, *Luca Henzen*, *Willi Meier* и *Raphael C.-W. Phan*.567568В нём используется основной алгоритм из шифра [ChaCha](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html), разработанного *Daniel J. Bernstein*.569570Реализация в стандартной библиотеке основана на модуле [pyblake2](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html). Её написал *Dmitry Chestnykh* на основе реализации на C, написанной *Samuel Neves*. Документация скопирована из [pyblake2](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html) и написана *Dmitry Chestnykh*.571572Код на C был частично переписан для Python *Christian Heimes*.573574Следующее заявление о передаче в общественное достояние применимо как к реализации хеш-функции на C, так и к коду расширения и данной документации:575576> Насколько это возможно по закону, автор(ы) передали все авторские и смежные права на это программное обеспечение в общественное достояние по всему миру. Это программное обеспечение распространяется без каких-либо гарантий.577>578> Копия заявления CC0 о передаче в общественное достояние должна прилагаться к этому программному обеспечению. Если она отсутствует, см. [https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html).579580Следующие люди участвовали в разработке или вносили свои изменения в проект, передавая их в общественное достояние в соответствии с Creative Commons Public Domain Dedication 1.0 Universal:581582- *Alexandr Sokolovskiy*583584> **См. также**585>586> **Модуль [`hmac`](https://python-all.ru/3.11/library/hmac.html#module-hmac)**587>588> Модуль для генерации кодов аутентификации сообщений с использованием хешей.589>590> **Модуль [`base64`](https://python-all.ru/3.11/library/base64.html#module-base64)**591>592> Другой способ кодирования двоичных хешей для сред, не предназначенных для работы с двоичными данными.593>594> **[https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/fips/nist.fips.180-4.pdf](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)**595>596> Публикация FIPS 180-4 о безопасных хеш-алгоритмах.597>598> **[https://csrc.nist.gov/publications/detail/fips/202/final](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)**599>600> Публикация FIPS 202 о стандарте SHA-3.601>602> **[https://www.blake2.net/](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)**603>604> Официальный сайт BLAKE2.605>606> **[https://en.wikipedia.org/wiki/Cryptographic\_hash\_function](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)**607>608> Статья в Википедии с информацией о том, какие алгоритмы имеют известные проблемы и что это означает для их использования.609>610> **[https://www.ietf.org/rfc/rfc8018.txt](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)**611>612> PKCS #5: Спецификация криптографии на основе пароля версии 2.1613>614> **[https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/nistspecialpublication800-132.pdf](https://python-all.ru/3.11/library/hashlib.html)**615>616> Рекомендация NIST по выработке ключей на основе пароля.617