哈希（Hash）在計算機編程中非常重要。By W.A. Selvamurthy，CC BY-NC 2.0，可從 Flickr 獲取

如果你是一位PHP程序員，那么你肯定知道哈希算法（Hash Algorithm）的重要性。在PHP開發中，哈希算法被廣泛應用于密碼加密、數據完整性保護等領域。本文將詳細介紹在PHP中如何使用哈希算法。

哈希算法的基礎知識

哈希算法是將任意長度的信息壓縮成固定長度的摘要算法，密文總是唯一的，摘要不能被反推。在PHP中，哈希算法通常用于密碼加密、文件校驗、消息認證等方面。PHP中哈希算法的實現是通過哈希函數（Hash Function）來完成的，當字符串傳入哈希函數時，哈希函數會將該字符串壓縮成一個固定長度（通常是128位或256位）的摘要，摘要內容就是我們所說的哈希值（Hash Value）。

我們以MD5哈希算法為例。MD5是一種被廣泛使用的哈希算法，可以將任意長度的信息壓縮成128位的哈希值。

$str = "Hello World";
echo md5($str);

輸出結果：

b10a8db164e0754105b7a99be72e3fe5

通過上面的代碼，我們可以看到"Hello World"壓縮后的哈希值為b10a8db164e0754105b7a99be72e3fe5。

除了MD5之外，PHP內置的哈希函數還有sha1、hash、hash_hmac等，它們的使用方法基本相同，唯一的不同在于生成的哈希值長度有所差異。

密碼加密和驗證

在PHP中，密碼加密和驗證是哈希算法應用的最常見場景。使用哈希算法，不僅可以實現加密，還可以確保密碼的安全性。一些常用的密碼哈希函數是MD5、SHA1、SHA256等。

在PHP中，我們可以使用password_hash函數對密碼進行加密。token參數使用CRYPT_BLOWFISH算法進行哈希，并使用$2y$作為前綴（它標志著所需的哈希算法），在Bcrypt哈希算法中，一般建議使用16位字符以上的隨機鹽以及12次散列迭代（散列系數）。密鑰/密碼長度可以取決于您自己的需求。一旦你開始哈希，你甚至可以在未來通過運用更好的哈希函數和比特數來對舊密鑰進行升級，而無需像磁盤加密一樣不斷地重新加密數據。

$password = "password123";    
$hash = password_hash($password, PASSWORD_BCRYPT, array("cost" =>12));
echo $hash;

輸出結果：

$2y$12$sd5VaVwgY.3vn/ua989sWOyJ7iz/bi9JixYTjJ5XWFa.yPsbL4xmi

使用password_verify函數檢查密碼是否匹配。在這個例子中，返回值為true，因為"password123"的哈希值與原始哈希值匹配。

$password = "password123";
$hash = '$2y$12$sd5VaVwgY.3vn/ua989sWOyJ7iz/bi9JixYTjJ5XWFa.yPsbL4xmi';
if (password_verify($password, $hash)) {
echo 'Matched';
} else {
echo 'Not matched';
}

輸出結果：

Matched

散列函數應用在校驗數據完整性中

散列函數也有其他應用，例如在校驗數據完整性方面。當我們想確保接收到的數據沒有被篡改時，可以使用散列函數。數據內用散列函數傳輸的散列值會一起發送，接收方使用同樣的散列函數生成散列值，并將其與接收到的散列值進行比較。如果散列值匹配，則數據未被篡改。否則，數據已被篡改。

以下示例創建了一個散列，其中包含客戶端IP、用戶名和密碼。此散列稱為“數字簽名”，可以隨數據一起相互傳遞。服務端根據相同的散列算法生成數據的數字簽名，旨在確保數據的完整性并防止篡改。

$clientIp = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];
$username = 'user';
$password = 'secret';
$hash = hash('sha1', $clientIp . $username . $password);
// 進行傳輸操作

這無法阻止程序攻擊者篡改數據或更改數字簽名。然而，它可以幫助避免無意的或偶然的篡改。

總結

本篇文章介紹了在PHP開發中使用哈希算法的基本知識，包括哈希值的生成、密碼加密和驗證、數據完整性校驗等。總而言之，哈希算法在許多現代的編程領域中起著至關重要的作用，對于PHP來說也不例外。不管是在加密安全、數據校驗，還是在驗證碼驗證等方面，我們都可以使用哈希算法來保障數據的安全性。因此，熟悉和學習哈希算法是一件非常重要的事情。