PythonのhashlibモジュールでSHAハッシュを生成する方法

PythonのhashlibモジュールでSHAハッシュを生成する方法

本チュートリアルでは、さまざまなSHA（Secure Hash Algorithms：セキュアハッシュアルゴリズム）を利用できるhashlibモジュールについて解説します。SHAは暗号学的ハッシュ関数のファミリーであり、データの整合性検証やパスワード管理など、幅広い場面で活用されています。

hashlibモジュールのインストール

まず、以下のコマンドを実行してモジュールをインストールしましょう。

pip install hashlib

利用可能なアルゴリズムの一覧を確認する

hashlibモジュールで使えるアルゴリズムは、algorithms_guaranteedというセット属性で簡単に確認できます。次のコードを実行してみましょう。

# hashlibモジュールをインポート
import hashlib
# 利用可能なアルゴリズムを出力
print(hashlib.algorithms_guaranteed)

このコードを実行すると、以下のような結果が得られます。

{'sha256', 'sha512', 'sha224', 'shake_256', 'blake2s', 'shake_128', 'sha384', 'sha3_384', 'sha3_512', 'sha3_224', 'md5', 'sha3_256', 'sha1', 'blake2b'}

このように、SHA-2系（sha224・sha256・sha384・sha512）やSHA-3系、BLAKE2など、多数のアルゴリズムが標準でサポートされていることがわかります。

sha256で文字列をハッシュ化する例

続いて、sha256アルゴリズムを使って実際に文字列をハッシュ化する手順を見ていきましょう。

# hashlibモジュールをインポート
import hashlib
# ハッシュ化する文字列を定義
# この文字列は「sha256」でハッシュ化されます
name = 'Tutorialspoint'
# 「encode()」メソッドで文字列をバイト列に変換
# ハッシュ関数が受け付けるのはエンコード済みのバイト列のみです
encoded_name = name.encode()
# エンコードしたバイト列をsha256関数に渡します
hashed_name = hashlib.sha256(encoded_name)
# これでハッシュオブジェクトが生成されました
# そのままでは人間には読み取れないため
# 「hexdigest()」メソッドで16進数形式に変換して出力します
print("Object:", hashed_name)
print("Hexadecimal format:", hashed_name.hexdigest())

このコードを実行すると、以下のような結果が出力されます。

Object: <sha256 HASH object @ 0x000002A416E1BAE0>
Hexadecimal format: 447c2329228a452aa77102dc7d4eca0ee4c6d52a17e9c17408f8917e51e3

処理の流れのポイント

• encode()：文字列はそのままではハッシュ関数に渡せないため、必ずバイト列へ変換する必要があります。
• hexdigest()：ハッシュオブジェクトを16進数の文字列として取得できます。確認や保存の際に便利です。
• 決定性：同じ入力に対しては常に同じハッシュ値が生成されるため、データの改ざん検知などにも利用できます。

まとめ

その他のアルゴリズム（sha1、sha512、blake2bなど）も、sha256とまったく同じ手順で使用できます。用途や必要なセキュリティレベルに応じて適切なアルゴリズムを選択し、安全なアプリケーション開発に役立ててください。本チュートリアルについてご不明な点があれば、コメント欄でお気軽にお尋ねください。