Pythonのhashlibを徹底解説！ データ保護に不可欠なハッシュ計算の基本

import hashlib

data_to_hash = "Hello, hashlib! This is a test string."

# 1. SHA256ハッシュオブジェクトを作成
hasher = hashlib.sha256()

# 2. データをバイト列にエンコードして更新
# 文字列はハッシュ化する前に必ずバイト列にエンコードする必要があります (例: .encode('utf-8'))
hasher.update(data_to_hash.encode('utf-8'))

# 3. ハッシュ値 (16進数文字列) を取得
hash_value = hasher.hexdigest()

print(f"元のデータ: \"{data_to_hash}\"")
print(f"SHA256ハッシュ値: {hash_value}")
# 出力例: SHA256ハッシュ値: 4d2b... (実行ごとに異なるが、入力が同じなら常に同じハッシュ値)

# データのわずかな変更でハッシュ値がどう変わるか
changed_data = "Hello, hashlib! This is a test stringX." # 1文字だけ変更
hasher_changed = hashlib.sha256()
hasher_changed.update(changed_data.encode('utf-8'))
changed_hash_value = hasher_changed.hexdigest()
print(f"変更されたデータのSHA256ハッシュ値: {changed_hash_value}")
# 出力例: 変更されたデータのSHA256ハッシュ値: a5e4... (全く異なるハッシュ値になる)

import hashlib

print("利用可能なハッシュアルゴリズム:")
for algo in hashlib.algorithms_available:
    print(f"- {algo}")

print("\n推奨されるハッシュアルゴリズム:")
for algo in hashlib.algorithms_guaranteed: # 常に利用可能なアルゴリズム
    print(f"- {algo}")

import hashlib

data = b"Some secret message" # バイト列を直接渡す場合

# MD5 (非推奨)
md5_hash = hashlib.md5(data).hexdigest()
print(f"MD5: {md5_hash}")

# SHA1 (非推奨)
sha1_hash = hashlib.sha1(data).hexdigest()
print(f"SHA1: {sha1_hash}")

# SHA512
sha512_hash = hashlib.sha512(data).hexdigest()
print(f"SHA512: {sha512_hash}")

import hashlib
import os # ランダムなソルト生成用

def hash_password(password):
    # ランダムなソルトを生成 (例: 16バイト)
    salt = os.urandom(16)
    
    # パスワードとソルトを結合してハッシュ化
    # pbkdf2_hmac はパスワードハッシュに推奨される関数
    hashed_password = hashlib.pbkdf2_hmac(
        'sha256',          # 使用するハッシュアルゴリズム
        password.encode('utf-8'), # パスワードをバイト列に
        salt,              # 生成したソルト
        100000             # 繰り返し回数 (大きいほど安全だが時間がかかる)
    )
    
    # ソルトとハッシュ化されたパスワードを結合して保存（通常はデータベースに）
    return salt + hashed_password

def verify_password(stored_password_with_salt, input_password):
    # 保存された値からソルトとハッシュされたパスワードを分離
    salt = stored_password_with_salt[:16] # 最初の16バイトがソルト
    stored_hashed_password = stored_password_with_salt[16:]
    
    # 入力されたパスワードと分離したソルトで再度ハッシュ化
    hashed_input_password = hashlib.pbkdf2_hmac(
        'sha256',
        input_password.encode('utf-8'),
        salt,
        100000
    )
    
    # 新しく計算したハッシュ値と保存されたハッシュ値を比較
    return hashed_input_password == stored_hashed_password

# パスワードの例
user_password = "mysecretpassword123"

# パスワードをハッシュ化して保存
stored_hashed_value = hash_password(user_password)
print(f"保存されるハッシュ値 (ソルト込み): {stored_hashed_value.hex()}")

# パスワードの検証
is_correct = verify_password(stored_hashed_value, user_password)
print(f"正しいパスワード: {is_correct}") # True

is_wrong = verify_password(stored_hashed_value, "wrongpassword")
print(f"間違ったパスワード: {is_wrong}") # False