不可逆算法（md5实例）

步骤 1：导入 hashlib 模块​

import hashlib

• ​作用​：Python 内置的哈希算法库，支持 MD5、SHA1、SHA256 等加密算法。

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​步骤 2：创建 MD5 哈希对象​

md5 = hashlib.md5()

• ​作用​：初始化一个 MD5 哈希计算器。
• ​底层机制​：
  • 调用 hashlib.md5() 会创建一个空的哈希对象。
  • 该对象内部维护一个 ​128位（16字节）​​ 的哈希状态。

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​步骤 3：将字符串编码为字节（关键步骤）​​

md5.update(text.encode('utf-8'))

​为什么需要 encode('utf-8')？​​

1. ​哈希算法仅处理字节（bytes）​​
   MD5 等哈希算法的输入必须是 ​字节序列​（如 b'hello'），而不是字符串（'hello'）。

2. ​字符串 → 字节的转换​

   • text.encode('utf-8') 将字符串按 UTF-8 编码转换为字节。
     例如：

     "你好".encode('utf-8')  # 输出：b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'

   • ​UTF-8 的优势​：
     支持所有 Unicode 字符（包括中文、emoji），且兼容 ASCII。

3. ​update() 方法的作用

   • 将字节数据输入哈希对象，更新哈希状态。
   • 可多次调用 update() 分块处理大数据（如文件流）。

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​步骤 4：获取十六进制哈希结果​

encrypted_text = md5.hexdigest()

• ​hexdigest()​：
  返回 ​32位十六进制字符串​（如 '5d41402abc4b2a76b9719d911017c592'），表示最终的 MD5 哈希值。
• ​对比 digest()：
  若需要原始字节（16字节），可用 digest()：

  md5.digest()  # 输出：b']A@*\xbcK*v\xb9q\x9d\x91\x10\x17\xc5\x92'

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​3. 关键注意事项​

​​(1) 必须编码为字节​

• ​错误写法​（直接传入字符串）：

  md5.update("Hello")  # TypeError: Unicode-objects must be encoded before hashing

• ​正确写法​：

  md5.update("Hello".encode('utf-8'))

​​(2) 多次 update() 的等效性​

以下两种方式结果相同：

# 单次更新
md5.update("HelloWorld".encode('utf-8'))

# 分多次更新
md5.update("Hello".encode('utf-8'))
md5.update("World".encode('utf-8'))

​​(3) MD5 的安全性​

• ​MD5 已不推荐用于密码存储​（易受碰撞攻击），建议改用：

  hashlib.sha256(text.encode('utf-8')).hexdigest()

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​4. 完整流程图示​

字符串 ("Hello") → encode('utf-8') → 字节 (b'Hello') → MD5哈希计算 → 十六进制结果

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​5. 实际应用场景​

​​(1) 密码加密（不推荐MD5，仅示例）​​

def hash_password(password):
    return hashlib.md5(password.encode('utf-8')).hexdigest()

stored_password = hash_password("mypassword123")

​​(2) 文件校验​

def get_file_md5(filename):
    md5 = hashlib.md5()
    with open(filename, 'rb') as f:  # 直接读取字节模式
        for chunk in iter(lambda: f.read(4096), b''):
            md5.update(chunk)
    return md5.hexdigest()

print(get_file_md5("data.txt"))

​​(3) 请求参数签名​

params = {"user": "Alice", "timestamp": "123456"}
signature = hashlib.md5(json.dumps(params).encode('utf-8')).hexdigest()

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​总结​

1. ​**text.encode('utf-8')**​：将字符串转换为 UTF-8 字节，确保哈希算法能处理。
2. ​**md5.update(bytes)**​：向哈希对象输入字节数据。
3. ​**hexdigest()**​：获取最终哈希值的十六进制字符串。
4. ​MD5 的适用场景​：校验数据完整性（如文件校验），但不适用于密码存储。

如果需要更高安全性，请使用 hashlib.sha256() 或 hashlib.pbkdf2_hmac()！