Warum erzeugt die Python 3.3-Funktion „hash()' unterschiedliche Ergebnisse für dieselbe Zeichenfolge?

Diskrepanzen bei der Hash-Funktion in Python 3.3: Enthüllung des Sicherheitsmechanismus

In Python 3.3 wurde beobachtet, dass die Funktion hash() unterschiedliche Ergebnisse liefert für dieselbe Zeichenfolge in verschiedenen Sitzungen. Dieses scheinbar rätselhafte Verhalten beruht auf einem bewussten Sicherheitsmechanismus, der implementiert wurde, um Denial-of-Service-Angriffe zu verhindern.

Um diesen Mechanismus zu verstehen, ist es wichtig zu erkennen, dass Python einen zufälligen Hash-Seed verwendet, der beim Start festgelegt wird. Durch die Einbeziehung dieses Offsets in Hash-Berechnungen wird Angreifern die Möglichkeit genommen, Schlüssel zu entwerfen, die speziell dafür gedacht sind, Kollisionen zu verursachen.

Betrachten Sie zur Veranschaulichung den Hash-Wert für die Zeichenfolge „235“:

>>> hash("235")
-310569535015251310

Beim Starten einer neuen Python-Konsole ändert sich der Hash-Wert:

>>> hash("235")
-1900164331622581997

Diese Variabilität dient als Schutzmaßnahme gegen Angreifer, die die Worst-Case-Leistung von Dict-Einfügungen ausnutzen könnten, was zu O(n^) führt 2) Komplexität. Dadurch können Angreifer nicht vorhersagen, welche Schlüssel kollidieren und einen Denial-of-Service auslösen.

Bemerkenswert ist jedoch, dass es sich bei dem Offset nicht nur um eine einfache Addition oder Subtraktion handelt. Es besteht aus einem Präfix und einem Suffix, die beide unvorhersehbar sind und sich ständig ändern. Dies erschwert die Speicherung und Nutzung des Offsets.

Alternativ kann man für Anwendungen, die einen stabileren Hashing-Mechanismus erfordern, das Hashlib-Modul erkunden, das robuste kryptografische Hash-Funktionen bietet. Aufgrund seiner Zuverlässigkeit ist es die bevorzugte Wahl im Pybloom-Projekt.

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