python脚本之对文件进行哈希校验

原文地址：https://program-park.github.io/2021/08/10/python_11/

需求为对文件进行加密，保留哈希，防止别人篡改文件，代码如下：

import time,re,osfrom watchdog.events import *
from watchdog.observers import Observerdef rotation_left(x, num):# 循环左移num %= 32left = (x << num) % (2 ** 32)right = (x >> (32 - num)) % (2 ** 32)result = left ^ rightreturn resultdef Int2Bin(x, k):x = str(bin(x)[2:])result = "0" * (k - len(x)) + xreturn resultclass SM3:def __init__(self):# 常量初始化self.IV = [0x7380166F, 0x4914B2B9, 0x172442D7, 0xDA8A0600, 0xA96F30BC, 0x163138AA, 0xE38DEE4D, 0xB0FB0E4E]self.T = [0x79cc4519, 0x7a879d8a]self.maxu32 = 2 ** 32self.w1 = [0] * 68self.w2 = [0] * 64def ff(self, x, y, z, j):# 布尔函数FFresult = 0if j < 16:result = x ^ y ^ zelif j >= 16:result = (x & y) | (x & z) | (y & z)return resultdef gg(self, x, y, z, j):# 布尔函数GGresult = 0if j < 16:result = x ^ y ^ zelif j >= 16:result = (x & y) | (~x & z)return resultdef p(self, x, mode):result = 0# 置换函数P# 输入参数X的长度为32bit(=1个字)# 输入参数mode共两种取值：0和1if mode == 0:result = x ^ rotation_left(x, 9) ^ rotation_left(x, 17)elif mode == 1:result = x ^ rotation_left(x, 15) ^ rotation_left(x, 23)return resultdef sm3_fill(self, msg):# 填充消息，使其长度为512bit的整数倍# 输入参数msg为bytearray类型# 中间参数msg_new_bin为二进制string类型# 输出参数msg_new_bytes为bytearray类型length = len(msg)  # msg的长度（单位：byte）l = length * 8  # msg的长度（单位：bit）num = length // 64remain_byte = length % 64msg_remain_bin = ""msg_new_bytes = bytearray((num + 1) * 64)  ##填充后的消息长度，单位：byte# 将原数据存储至msg_new_bytes中for i in range(length):msg_new_bytes[i] = msg[i]# remain部分以二进制字符串形式存储remain_bit = remain_byte * 8  # 单位：bitfor i in range(remain_byte):msg_remain_bin += "{:08b}".format(msg[num * 64 + i])k = (448 - l - 1) % 512while k < 0:# k为满足 l + k + 1 = 448 % 512 的最小非负整数k += 512msg_remain_bin += "1" + "0" * k + Int2Bin(l, 64)for i in range(0, 64 - remain_byte):str = msg_remain_bin[i * 8 + remain_bit: (i + 1) * 8 + remain_bit]temp = length + imsg_new_bytes[temp] = int(str, 2)  # 将2进制字符串按byte为组转换为整数return msg_new_bytesdef sm3_msg_extend(self, msg):# 扩展函数: 将512bit的数据msg扩展为132个字（w1共68个字，w2共64个字）# 输入参数msg为bytearray类型,长度为512bit=64bytefor i in range(0, 16):self.w1[i] = int.from_bytes(msg[i * 4:(i + 1) * 4], byteorder="big")for i in range(16, 68):self.w1[i] = self.p(self.w1[i - 16] ^ self.w1[i - 9] ^ rotation_left(self.w1[i - 3], 15),1) ^ rotation_left(self.w1[i - 13], 7) ^ self.w1[i - 6]for i in range(64):self.w2[i] = self.w1[i] ^ self.w1[i + 4]# 测试扩展数据w1和w2# print("w1:")# for i in range(0, len(self.w1), 8):#     print(hex(self.w1[i]))# print("w2:")# for i in range(0, len(self.w2), 8):#     print(hex(self.w2[i]))def sm3_compress(self, msg):# 压缩函数# 输入参数v为初始化参数，类型为bytes/bytearray，大小为256bit# 输入参数msg为512bit的待压缩数据self.sm3_msg_extend(msg)ss1 = 0A = self.IV[0]B = self.IV[1]C = self.IV[2]D = self.IV[3]E = self.IV[4]F = self.IV[5]G = self.IV[6]H = self.IV[7]for j in range(64):if j < 16:ss1 = rotation_left((rotation_left(A, 12) + E + rotation_left(self.T[0], j)) % self.maxu32, 7)elif j >= 16:ss1 = rotation_left((rotation_left(A, 12) + E + rotation_left(self.T[1], j)) % self.maxu32, 7)ss2 = ss1 ^ rotation_left(A, 12)tt1 = (self.ff(A, B, C, j) + D + ss2 + self.w2[j]) % self.maxu32tt2 = (self.gg(E, F, G, j) + H + ss1 + self.w1[j]) % self.maxu32D = CC = rotation_left(B, 9)B = AA = tt1H = GG = rotation_left(F, 19)F = EE = self.p(tt2, 0)# 测试IV的压缩中间值# print("j= %d：" % j, hex(A)[2:], hex(B)[2:], hex(C)[2:], hex(D)[2:], hex(E)[2:], hex(F)[2:], hex(G)[2:], hex(H)[2:])self.IV[0] ^= Aself.IV[1] ^= Bself.IV[2] ^= Cself.IV[3] ^= Dself.IV[4] ^= Eself.IV[5] ^= Fself.IV[6] ^= Gself.IV[7] ^= Hdef sm3_update(self, msg):# 迭代函数# 输入参数msg为bytearray类型# msg_new为bytearray类型msg_new = self.sm3_fill(msg)  # msg_new经过填充后一定是512的整数倍n = len(msg_new) // 64  # n是整数，n>=1for i in range(0, n):self.sm3_compress(msg_new[i * 64:(i + 1) * 64])def sm3_final(self):digest_str = ""for i in range(len(self.IV)):digest_str += hex(self.IV[i])[2:]return digest_str.upper()def hashFile(self, filename):with open(filename, 'rb') as fp:contents = fp.read()self.sm3_update(bytearray(contents))return self.sm3_final()def getFileName(path):''' 获取指定目录下的所有指定后缀的文件名 '''f_list = os.listdir(path)# print f_listlist = []for i in f_list:# os.path.splitext():分离文件名与扩展名if os.path.splitext(i)[1] == '.tsidx':list.append(i)return listclass FileEventHandler(FileSystemEventHandler):def __init__(self):FileSystemEventHandler.__init__(self)def on_created(self, event):if event.is_directory:print(event.src_path)time.sleep(15)if re.compile("db_\d+_\d+_\d+").findall(event.src_path.split("/")[-1]):list = getFileName(event.src_path)for i in range(len(list)):file_digest = SM3().hashFile(event.src_path + "/" + list[i])file = open(event.src_path + "/sm3(" + str(i) + ").txt", "a")file.write(file_digest+ " " + list[i] + "\n")file.close()if __name__ == "__main__":observer = Observer()event_handler = FileEventHandler()observer.schedule(event_handler, "/tmp", True)observer.start()try:while True:time.sleep(1)except KeyboardInterrupt:observer.stop()observer.join()

代码中借鉴了https://blog.csdn.net/weixin_43936250/article/details/105543266的sm3加密，和https://blog.csdn.net/jerry_liufeng/article/details/109603462的目录实时监控

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