哈希与加盐 · 网络安全入门

为什么需要它

直觉理解

定义

哈希函数 Hash function

A function that turns any input into a fixed-length value. It is one-way: you can't compute the input from the output. SHA-256 always gives 64 hex characters.

把任意输入变成固定长度结果的函数。它是单向的：无法从结果算回输入。SHA-256 的结果永远是 64 个十六进制字符。

盐 Salt

A random value stored with each password hash and combined with the password before hashing, so equal passwords get different hashes.

和每个密码哈希存在一起的随机值，计算哈希前先和密码拼在一起，让相同的密码得到不同的哈希。

示例

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import hashlib

def h(text):
    return hashlib.sha256(text.encode()).hexdigest()

print(h("sunshine")[:16])
print(h("sunshine")[:16])
print(h("Sunshine")[:16])

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import hashlib

def h(text):
    return hashlib.sha256(text.encode()).hexdigest()

leaked = {"amy": h("dragon"), "bob": h("x9!Lq2#v")}
wordlist = ["123456", "password", "dragon", "qwerty"]
for user, stored in leaked.items():
    found = None
    for guess in wordlist:
        if h(guess) == stored:
            found = guess
    print(user, "->", found)

常见错误

小测验

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import hashlib

def h(text):
    return hashlib.sha256(text.encode()).hexdigest()

print(h("salt1" + "pw") == h("salt2" + "pw"))
print(len(h("pw")))

动手练习

3 道练习，分三层：先预测程序的输出，再按新需求改程序，最后从零写一个。代码在浏览器里运行，提交马上判题。

1. 预测输出哈希的长度

   准确写出这段程序的输出。

2. 改需求加上盐

   store(pw) 存的是不加盐的哈希。修改两个函数，让它们用上盐：

   • store(pw, salt) 返回 salt + "$" + h(salt + pw)
   • check(pw, record) 在 "$" 处把记录拆成盐和哈希，只有 h(salt + pw) 等于存储的哈希时才返回 True。
3. 从零写攻破弱密码

   盐能防止猜中一次就攻破所有人，但每个弱密码还是能被单独猜出来。写一个函数 crack(leaked, wordlist)：

   • leaked 是一个字典：用户 → "salt$hash"
   • 返回字典 用户 → 密码，包含所有密码在 wordlist 里的用户；破解不了的用户不放进去。

   h 函数已经写好了。

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