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php hash 碰撞

傅智翔1年前7瀏覽0評論

PHP中的hash函數用于將字符串轉換為固定長度的哈希碼。然而,在哈希函數原理的影響下,我們并不能保證哈希碼的唯一性。這就可能導致哈希碰撞的問題。

為了更好的理解哈希碰撞問題,我們可以看以下代碼:

$hash1 = hash("md5", "hello world");
$hash2 = hash("md5", "Hello World");
echo $hash1; // 輸出5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3
echo $hash2; // 輸出b94d27b9934d3e08a52e52d7da7dabfac484efe37a5380ee9088f7ace2efcde9

我們可以看到,兩個字符串 "hello world" 和 "Hello World" 分別經過hash函數得到了兩個不同的哈希碼。

再來看一個簡單的實例:

$hashmap = array();
for($i=0; $i<1000000; $i++) {
$str = "hello" . $i;
$hash = hash("md5", $str);
if(array_key_exists($hash, $hashmap)) {
echo "碰撞: $hash";
} else {
$hashmap[$hash] = 1;
}
}

上面的代碼創建了一個包含100萬個字符串的哈希表。這里選擇了 md5 算法作為哈希函數。在執行完畢后,我們可以看到不止一個哈希碼被多次出現,這就是哈希碰撞的問題。

那么如何解決哈希碰撞問題呢?目前常用的方法是散列鏈表法。在這種方法中,每個哈希碼對應了一個鏈表,具有相同哈希碼的數據項通過鏈表相連。

讓我們使用散列鏈表法來修復上面的碰撞問題。下面的PHP代碼定義了一個具有鏈表的哈希表:

class Node {
var $data;
var $next;
}
class HashTable {
var $hashmap;
public function __construct() {
$this->hashmap = array();
}
private function hash($str) {
return md5($str);
}
public function insert($data) {
$hash = $this->hash($data);
if(array_key_exists($hash, $this->hashmap)) {
// 插入鏈表
$head = $this->hashmap[$hash];
$node = new Node();
$node->data = $data;
$node->next = $head;
$this->hashmap[$hash] = $node;
} else {
//新建鏈表
$node = new Node();
$node->data = $data;
$node->next = null;
$this->hashmap[$hash] = $node;
}
}
public function search($data) {
$hash = $this->hash($data);
if(array_key_exists($hash, $this->hashmap)) {
$node = $this->hashmap[$hash];
while($node != null) {
if($node->data == $data) {
echo "找到數據:$data";
return true;
}
$node = $node->next;
}
}
echo "數據未找到:$data";
return false;
}
}
// 測試散列鏈表法
$hashTable = new HashTable();
for($i=0; $i<1000000; $i++) {
$str = "hello" . $i;
$hashTable->insert($str);
}
$hashTable->search("hello500000");

在使用散列鏈表法后,可以看到哈希表中不會出現相同的哈希碼,當然,不同的數據項也不會發生哈希碰撞的問題。

總之,哈希碰撞問題是無法避免的,但是我們可以通過散列鏈表法等方法來修復此問題,保障數據的安全性。