在 Ruby 中创建数字、字符串、数组或哈希的 md5 哈希

Question

我需要在 Ruby 中为变量创建签名字符串，其中变量可以是数字、字符串、哈希值或数组。哈希值和数组元素也可以是这些类型中的任何一种。

该字符串将用于比较数据库（在本例中为 Mongo）中的值。

我的第一个想法是创建 JSON 编码值的 MD5 哈希，如下所示：（body 是上面提到的变量）

def createsig(body)    
  Digest::MD5.hexdigest(JSON.generate(body))
end

这几乎可以工作，但是 JSON.generate 不会每次都以相同的顺序对哈希的键进行编码，所以 createsig({:a=>'a',:b=>'b'}) 并不总是等于createsig({:b=>'b',:a=>'a'})。

创建签名字符串来满足此需求的最佳方法是什么？

注意：对于我们之间的细节，我知道你不能 JSON.generate() 数字或字符串。在这些情况下，我只需直接调用 MD5.hexdigest() 即可。

Answer 1

我很快就编写了以下代码，没有时间在工作中真正测试它，但它应该可以完成工作。如果您发现任何问题，请告诉我，我会查看。

这应该正确地展平并对数组和散列进行排序，并且您需要一些看起来非常奇怪的字符串才能避免任何冲突。

def createsig(body)
  Digest::MD5.hexdigest( sigflat body )
end

def sigflat(body)
  if body.class == Hash
    arr = []
    body.each do |key, value|
      arr << "#{sigflat key}=>#{sigflat value}"
    end
    body = arr
  end
  if body.class == Array
    str = ''
    body.map! do |value|
      sigflat value
    end.sort!.each do |value|
      str << value
    end
  end
  if body.class != String
    body = body.to_s << body.class.to_s
  end
  body
end

> sigflat({:a => {:b => 'b', :c => 'c'}, :d => 'd'}) == sigflat({:d => 'd', :a => {:c => 'c', :b => 'b'}})
=> true

Answer 2

如果您只能获取 body 的字符串表示形式，并且每次都不能以不同的顺序返回 Ruby 1.8 哈希值，那么您就可以可靠地对该字符串表示形式进行哈希处理。让我们开始使用一些猴子补丁：

require 'digest/md5'

class Object
  def md5key
    to_s
  end
end

class Array
  def md5key
    map(&:md5key).join
  end
end

class Hash
  def md5key
    sort.map(&:md5key).join
  end
end

现在任何对象（问题中提到的类型）都会通过返回用于创建校验和的可靠密钥来响应 md5key，因此：

def createsig(o)
  Digest::MD5.hexdigest(o.md5key)
end

示例：

body = [
  {
    'bar' => [
      345,
      "baz",
    ],
    'qux' => 7,
  },
  "foo",
  123,
]
p body.md5key        # => "bar345bazqux7foo123"
p createsig(body)    # => "3a92036374de88118faf19483fe2572e"

注意：该哈希表示不编码结构，仅编码值的串联。因此 ["a", "b", "c"] 的哈希值与 ["abc"] 相同。

Answer 3

这是我的解决方案。我遍历数据结构并构建一个连接成单个字符串的片段列表。为了确保所看到的类类型影响哈希值，我注入了一个 unicode 字符，该字符一路上对基本类型信息进行编码。 （例如，我们想要 ["1", "2", "3"].objsum != [1,2,3].objsum）

我这样做是为了对 Object 进行改进，它很容易移植到猴子补丁中。要使用它，只需需要该文件并运行“using ObjSum”。

module ObjSum
  refine Object do
    def objsum
      parts = []
      queue = [self]

      while queue.size > 0
        item = queue.shift

        if item.kind_of?(Hash)
          parts << "\\000"
          item.keys.sort.each do |k| 
            queue << k
            queue << item[k]
          end
        elsif item.kind_of?(Set)
          parts << "\\001"
          item.to_a.sort.each { |i| queue << i }
        elsif item.kind_of?(Enumerable)
          parts << "\\002"
          item.each { |i| queue << i }
        elsif item.kind_of?(Fixnum)
          parts << "\\003"
          parts << item.to_s
        elsif item.kind_of?(Float)
          parts << "\\004"
          parts << item.to_s
        else
          parts << item.to_s
        end
      end

      Digest::MD5.hexdigest(parts.join)
    end
  end
end

Answer 4

只是我的 2 美分：

module Ext
  module Hash
    module InstanceMethods
      # Return a string suitable for generating content signature.
      # Signature image does not depend on order of keys.
      #
      #   {:a => 1, :b => 2}.signature_image == {:b => 2, :a => 1}.signature_image                  # => true
      #   {{:a => 1, :b => 2} => 3}.signature_image == {{:b => 2, :a => 1} => 3}.signature_image    # => true
      #   etc.
      #
      # NOTE: Signature images of identical content generated under different versions of Ruby are NOT GUARANTEED to be identical.
      def signature_image
        # Store normalized key-value pairs here.
        ar = []

        each do |k, v|
          ar << [
            k.is_a?(::Hash) ? k.signature_image : [k.class.to_s, k.inspect].join(":"),
            v.is_a?(::Hash) ? v.signature_image : [v.class.to_s, v.inspect].join(":"),
          ]
        end

        ar.sort.inspect
      end
    end
  end
end

class Hash    #:nodoc:
  include Ext::Hash::InstanceMethods
end

Answer 5

如今，有一个正式定义的 JSON 规范化方法，正是出于这个原因： https://datatracker.ietf.org/doc/html/draft-rundgren-json-canonicalization-scheme-16

有一个ruby 实现在这里： https://github.com/dryruby/json-canonicalization

Answer 6

根据您的需要，您甚至可以调用 ary.inspect 或 ary.to_yaml 。