为什么像 sha1 这样的哈希函数最多只能使用 16 个不同的字符（十六进制）？

Question

抱歉我有这种好奇心。

sha1 使用 [a-f0-9] 字符作为其哈希函数。我可以知道为什么它不使用所有可能的字符 [a-z0-9] 通过使用所有可用的字符它可以大大增加可能的不同散列的数量，从而降低可能发生冲突的概率。

如果您认为这不是一个真正的问题，请发表评论，我会立即删除此问题。

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正如答案中所述，sha1 NOT 仅使用 16 个字符。正确的事实是：sha1 是 160 位二进制数据（引用）。我添加这个是为了防止混淆。

Answer 1

这是错误的推理。 sha1使用40*4=160位。

将其格式化为 40 个十六进制数字只是为了方便（因此也是惯例）。

如果您认为自己处于 160 位可能发生冲突的问题域中，则可以使用具有更大哈希大小的不同加密哈希

 sha224: 224 bits
 sha256: 256 bits
 md5: 128 bits

Answer 2

使用十六进制只是为了更容易显示。 SHA1 使用 160 位。通过十六进制编码，它允许摘要以字符串形式轻松显示和传输。就这样。

Answer 3

哈希算法的输出是位。用十六进制表示它们只是一种表示。它确实受益于长度为 0 mod 16 的结果，因此以 17 为基数表示会很不方便。

Answer 4

sha-1 生成一个 160 位哈希值，即 20 个字节，其中有 1461501637330902918203684832716283019655932542976 个可能的值。因为这就是哈希算法的定义方式。

然而，将哈希值编码为可读文本通常很有用，一种方便的方法是将这 20 个字节简单地编码为十六进制（这将占用 40 个字节）。十六进制字符是[a-f0-9]。

Answer 5

您将表示与内容混淆了。

sha1 是 160 位二进制数据。您可以轻松地用以下方式表示它：

hex: 0xf1d2d2f924e986ac86fdf7b36c94bcdf32beec15
decimal: 1380568310619656533693587816107765069100751973397
binary: 1111000111010010110100101111100100100100111010011000011010101100100001101111110111110111101100110110110010010100101111001101111100110010101111101110110000010101
base 62: xufK3qj2bZgDrLA0XN0cLv1jZXc

十六进制没有什么神奇之处。这是一种非常常见的机制，用于显示很容易沿着 4 位边界打破的内容。

base 62 输出是用这一点 ruby​​ 生成的：

#!/usr/bin/ruby

def chars_from_hex(s)
  c = s % 62
  s = s / 62
  if ( s > 0 )
    chars_from_hex(s)
  end
  if (c < 10)
      print c
  elsif (c < 36)
      print "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[c-11].chr()
  elsif (c < 62)
      print "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"[c-37].chr()
  else
      puts "error c", c
  end
end

chars_from_hex(0xf1d2d2f924e986ac86fdf7b36c94bcdf32beec15)

它使用 从一种碱基转换为另一种碱基，并将 0-9 视为 0-9，az 视为 10-35，AZ为36-61。它可以通过包含例如 !@#$%^&*()-_=+\|[]{},.<>/?;:'"~` 进行简单扩展以支持更多数字 如果需要的话（或者任何大量 Unicode 代码点。 ）

@yes123 特别询问了哈希的 ascii 表示，因此这是将 160 位哈希直接解释为 ascii 的结果：

ñÒÒù$é¬ý÷³l¼ß2¾ì

它看起来不太像，因为：

• ascii 没有小于 32
• ascii 的字节值的良好可打印表示本身不能表示大于 127 的字节值，127 到 255 之间的字节值根据 iso-8859-01 或其他字符编码方案

这种基数转换实际上也很有用；Base64 编码方法使用 64 （而不是我的 62）个字符一次代表 6 位；它还需要两个字符作为“数字”和一个字符作为填充。 UUEncoding 选择了一组不同的“数字”。并且一位堆叠者遇到了一个问题，通过将输入数字的基数更改为输出数字可以轻松解决。