Проверка целостности

Хеши помогают убедиться, что файл скачался полностью и его никто не подменил по дороге.

Контрольная сумма файла

Когда ты скачиваешь программу, рядом часто публикуют её хеш (контрольную сумму). Скачав файл, ты считаешь его хеш сам и сравниваешь с опубликованным. Совпало — файл целый и не повреждён. Не совпало — где-то ошибка или подмена.

import hashlib

# имитируем содержимое скачанного файла
file_data = b"important program bytes v1.0"

published_hash = hashlib.sha256(b"important program bytes v1.0").hexdigest()
our_hash = hashlib.sha256(file_data).hexdigest()

print("Опубликованный хеш:", published_hash[:16], "...")
print("Наш хеш:           ", our_hash[:16], "...")
print("Файл целый:", published_hash == our_hash)

Вывод:

Опубликованный хеш: 5c2b8a... ...
Наш хеш:            5c2b8a... ...
Файл целый: True

Что будет при повреждении

Изменим в файле хотя бы один байт — и хеш перестанет совпадать. Это сразу выдаст подмену:

import hashlib

original = b"important program bytes v1.0"
tampered = b"important program bytes v2.0"  # враг подменил версию

h_orig = hashlib.sha256(original).hexdigest()
h_tamp = hashlib.sha256(tampered).hexdigest()

print("Совпадают хеши:", h_orig == h_tamp)
if h_orig != h_tamp:
    print("ВНИМАНИЕ: файл изменён, доверять нельзя!")

Вывод:

Совпадают хеши: False
ВНИМАНИЕ: файл изменён, доверять нельзя!

А если подменят и файл, и хеш?

Простая контрольная сумма защищает от случайных повреждений, но хитрый враг может подменить и файл, и опубликованный хеш. Чтобы защититься от этого, используют HMAC — хеш с секретным ключом. Без ключа подделать правильный HMAC невозможно.

import hmac, hashlib

secret_key = b"shared-secret"
message = b"Перевести 100 рублей Бобу"

tag = hmac.new(secret_key, message, hashlib.sha256).hexdigest()
print("HMAC-метка:", tag[:16], "...")

# получатель проверяет с тем же ключом
ok = hmac.compare_digest(
    tag,
    hmac.new(secret_key, message, hashlib.sha256).hexdigest()
)
print("Сообщение подлинное:", ok)

Вывод:

HMAC-метка: 4e8f1c2a9b... ...
Сообщение подлинное: True

Зачем это нужно

HMAC одновременно подтверждает две вещи: сообщение не изменили (целостность) и его отправил тот, кто знает ключ (подлинность). Именно HMAC применяется внутри HTTPS и многих API, чтобы убедиться, что запрос не подделали.

Используй hmac.compare_digest для сравнения меток — обычное == может выдать секрет по времени сравнения.