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前言

MD5和SHA256是非常常用的两种单向散列函数，虽然MD5在2005年已经被中国密码学家王小云攻破，但是曾经也是叱咤风云的被大规模使用，现在比较常用的是SHA256算法，两种算法在go语言中已经被封装好，调用方法相同。

称谓: 单向散列函数, 哈希函数, 杂凑函数, 消息摘要函数

输入: 原像

输出: 散列值, 哈希值, 指纹, 摘要

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三大特性：

1. 将任意长度的数据转换成固定长度的数据
（无论输入的是一个比特还是一亿个比特，输出的结果长度固定，具体长度根据不同算法决定，比如MD5输出的长度就是128位）
2. 很强的抗碰撞性
（输出的结果唯一，也就是很难找到H(x1)=H(x2)）
3. 不可逆
（目前没有任何方法可以通过散列值找到对应的输入值,也就是不能通过H(X)的值找到对应的X）

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常见应用场景：

1、数据库中保存用户密码
比如前段时间频频爆出一些公司的数据库被爆，用户的账户密码以明文存在，大量资料流出这样的做法是极其不负责和危险的。
最好的方法就是将用户的密码通过单向散列函数输出到数据库，每次登录时对比散列值即可。由于单向散列函数的不可逆性，就算数据库被盗取，也没有办法得到用户的信息。
（某些自称破解单向散列函数的网站使用的方法其实是低级的穷举法，保存大量常用明文的散列值，这样做是很愚蠢的。有很多方法可以应对，比如一种叫做“加盐”的常用方法，将用户的信息后面统一加上诸如$%*^&这样的字符，然后计算散列值存入数据库中，或者可以计算散列值的散列值，这样可以保证绝对的安全性。）

2、防止文件篡改
目前大部分提供下载服务的网站都有提供文件的SHA256值，这是因为单向散列函数具备防篡改的效果，若是下载的文件的SHA256和网站提供的值不符，则可能此文件已经遭到了修改，可能含有病毒或者是盗版等等。。。接下来的代码中我们也会来实现计算文件的SHA256值。

3、 数字签名
在进行数字签名时也会使用单向散列函数。
数字签名是现实社会中的签名和盖章这样行为在数字世界中的实现。数字签名的处理过程非常耗时，因此一般不会对整个消息内容直接使用数字签名，而是先通过单向散列函数计算出消息的散列值，然后再对这个散列值使用私钥加密，得到的就是数字签名。

4、伪随机数生成器
使用单向散列函数可以构造伪随机数生成器。
密码技术中所使用的随机数需要具备“事实上不可能根据过去的随机数列预测未来的随机数列”这样的性质。为了保证不可预测性，可以利用单向散列函数的单向性。

5、秒传
很多诸如某云盘，某网盘这样的公司利用单向散列函数的特性实现秒传的效果。
单向散列函数就像文件的指纹一样，当用户上传文件时，首先计算一下此文件的单向散列值，将此值在数据库中进行查找，若存在相同值，证明此用户上传的文件已经存在相同的，所以无需上传，共享即可。如此可大幅降低服务器负载，大幅缩减存储空间，实现去重的效果。

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golang实现：

先来看一下golang中提供的有关函数接口

// 第一种方式, 直接调用sum
// 适用于数据量比较小的情况
func Sum(data []byte) [Size]byte// 第二种方式
// 1. 创建哈希接口对象
func New() hash.Hash
type Hash interface {// 通过嵌入的匿名io.Writer接口的Write方法向hash中添加更多数据，永远不返回错误io.Writer// 返回添加b到当前的hash值后的新切片，不会改变底层的hash状态Sum(b []byte) []byte// 重设hash为无数据输入的状态Reset()// 返回Sum会返回的切片的长度Size() int// 返回hash底层的块大小；Write方法可以接受任何大小的数据，// 但提供的数据是块大小的倍数时效率更高BlockSize() int
}
type Writer interface {Write(p []byte) (n int, err error)
}
// 2. 往创建出的哈希对象中添加数据
hash.Hash.Write([]byte("添加的数据..."))
hash.Hash.Write([]byte("添加的数据..."))
hash.Hash.Write([]byte("添加的数据..."))
hash.Hash.Write([]byte("添加的数据..."))
// 3. 计算结果, md5就是散列值
md5 := hash.Sum(nil);
// 散列值一般是一个二进制的字符串, 有些字符不可见, 需要格式化
// 格式化为16进制的数字串 - 0-9, a-f
func EncodeToString(src []byte) string
// 数据转换完成之后, 长度是原来的2倍

首先先来试一下第一种方法
注意：这种方法只针对数据量较小，一次性使用的情况

package mainimport ("crypto/md5""encoding/hex""fmt"
)func main() {//定义一个明文，go是世界上最好的语言:)plainText:=[]byte("goisthebest:)")//由于数据量比较少，可以直接调用result:=md5.Sum(plainText)//将不可见的二进制字符转化为可见的十六进制，并输出到屏幕上fmt.Println(hex.EncodeToString(result[:]))
}
//输出结果：b113781f09fa259f75c9113ca4902d0a

下面我们实现第二种方法，用第二种方法检验文件是否被篡改

package mainimport ("encoding/hex""fmt""crypto/sha256""os"
)func main() {GetfileHash("文件路径")
}func GetfileHash(path string)  {//创建一个可操作的sha256对象hash:=sha256.New()//打开所需校验的文件fp,_:=os.Open(path)defer fp.Close()创建一个用来读取的缓存buf:=make([]byte,1024)//持续读取文件内容for  {n,_:=fp.Read(buf)if n==0 {break}//将每次读取到的数据都添加到hash中去hash.Write(buf[:n])}//最后来一次大汇总result:=hash.Sum(nil)//转化为十六进制后输出到屏幕fmt.Println(hex.EncodeToString(result))
}//输出：67035c0a45d2db1b6bac545adbb71ee7f907d449f6c84567c9301004d6af2ccb
（位数比MD5得到的位数更多，这也是为什么SHA256更安全的原因之一）

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单向散列函数运用场景很多，诸如上文所提几种用法，将在我的博客中详细介绍。

欢迎进入我的博客一起交流学习：）