python標準庫介紹——28 md5 模塊詳解

==md5 模塊==


``md5`` (Message-Digest Algorithm 5)模塊用於計算信息密文(信息摘要).

``md5`` 算法計算一個強壯的128位密文. 這意味着若是兩個字符串是不一樣的, 
那麼有極高可能它們的 ``md5`` 也不一樣. 也就是說, 給定一個 ``md5`` 密文, 
那麼幾乎沒有可能再找到另個字符串的密文與此相同. [Example 2-35 #eg-2-35] 
展現瞭如何使用 ``md5`` 模塊.

====Example 2-35. 使用 md5 模塊====[eg-2-35]

```
File: md5-example-1.py

import md5

hash = md5.new()
hash.update("spam, spam, and eggs")

print repr(hash.digest())

*B* 'L\005J\243\266\355\243u`\305r\203\267\020F\303'*b*
```

注意這裏的校驗和是一個二進制字符串. [Example 2-36 #eg-2-36] 展現瞭如何得到一個十六進制或 
base64 編碼的字符串.

====Example 2-36. 使用 md5 模塊得到十六進制或 base64 編碼的 md5 值====[eg-2-36]

```
File: md5-example-2.py

import md5
import string
import base64

hash = md5.new()
hash.update("spam, spam, and eggs")

value = hash.digest()
print hash.hexdigest()
# before 2.0, the above can be written as
# 在 2.0 前, 以上應該寫作:
# print string.join(map(lambda v: "%02x" % ord(v), value), "")

print base64.encodestring(value)

*B*4c054aa3b6eda37560c57283b71046c3
TAVKo7bto3VgxXKDtxBGww==*b*
```

[Example 2-37 #eg-2-37] 展現瞭如何使用 ``md5`` 
校驗和來處理口令的發送與應答的驗證(不過咱們將稍候討論這裏使用隨機數字所帶來的問題).

====Example 2-37. 使用 md5 模塊來處理口令的發送與應答的驗證====[eg-2-37]

```
File: md5-example-3.py

import md5
import string, random

def getchallenge():
    # generate a 16-byte long random string.  (note that the built-
    # in pseudo-random generator uses a 24-bit seed, so this is not
    # as good as it may seem...)
    # 生成一個 16 字節長的隨機字符串. 注意內建的僞隨機生成器
    # 使用的是 24 位的種子(seed), 因此這裏這樣用並很差..
    challenge = map(lambda i: chr(random.randint(0, 255)), range(16))
    return string.join(challenge, "")

def getresponse(password, challenge):
    # calculate combined digest for password and challenge
    # 計算密碼和質詢(challenge)的聯合密文
    m = md5.new()
    m.update(password)
    m.update(challenge)
    return m.digest()

#
# server/client communication
# 服務器/客戶端通信

# 1. client connects.  server issues challenge.
# 1. 客戶端鏈接, 服務器發佈質詢(challenge)

print "client:", "connect"

challenge = getchallenge()

print "server:", repr(challenge)

# 2. client combines password and challenge, and calculates
# the response.
# 2. 客戶端計算密碼和質詢(challenge)的組合後的密文

client_response = getresponse("trustno1", challenge)

print "client:", repr(client_response)

# 3. server does the same, and compares the result with the
# client response.  the result is a safe login in which the
# password is never sent across the communication channel.
# 3. 服務器作一樣的事, 而後比較結果與客戶端的返回, 
# 判斷是否容許用戶登錄. 這樣作密碼沒有在通信中明文傳輸.

server_response = getresponse("trustno1", challenge)

if server_response == client_response:
    print "server:", "login ok"

*B*client: connect
server: '\334\352\227Z#\272\273\212KG\330\265\032>\311o'
client: "l'\305\240-x\245\237\035\225A\254\233\337\225\001"
server: login ok*b*
```

[Example 2-38 #eg-2-38] 提供了 ``md5`` 
的一個變種, 你能夠經過標記信息來判斷它是否在網絡傳輸過程當中被修改(丟失).

====Example 2-38. 使用 md5 模塊檢查數據完整性====[eg-2-38]

```
File: md5-example-4.py

import md5
import array

class HMAC_MD5:
    # keyed md5 message authentication

    def _ _init_ _(self, key):
        if len(key) > 64:
            key = md5.new(key).digest()
        ipad = array.array("B", [0x36] * 64)
        opad = array.array("B", [0x5C] * 64)
        for i in range(len(key)):
            ipad[i] = ipad[i] ^ ord(key[i])
            opad[i] = opad[i] ^ ord(key[i])
        self.ipad = md5.md5(ipad.tostring())
        self.opad = md5.md5(opad.tostring())

    def digest(self, data):
        ipad = self.ipad.copy()
        opad = self.opad.copy()
        ipad.update(data)
        opad.update(ipad.digest())
        return opad.digest()

#
# simulate server end
# 模擬服務器端

key = "this should be a well-kept secret"
message = open("samples/sample.txt").read()

signature = HMAC_MD5(key).digest(message)

# (send message and signature across a public network)
# (通過由網絡發送信息和簽名)

#
# simulate client end
#模擬客戶端

key = "this should be a well-kept secret"

client_signature = HMAC_MD5(key).digest(message)

if client_signature == signature:
    print "this is the original message:"
    print
    print message
else:
    print "someone has modified the message!!!"
```

``copy`` 方法會對這個內部對象狀態作一個快照( snapshot ). 
這容許你預先計算部分密文摘要(例如 [Example 2-38 #eg-2-38] 中的 padded key).

該算法的細節請參閱 
//HMAC-MD5:Keyed-MD5 for Message Authentication// 
( http://www.research.ibm.com/security/draft-ietf-ipsec-hmac-md5-00.txt ) by Krawczyk, 或其餘.

        *Note*千萬別忘記內建的僞隨機生成器對於加密操做而言並不合適. 千萬當心. *note*