CN110505051A - 字符串哈希处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种字符串哈希处理方法及装置，该字符串哈希处理方法包括：获取字符串数据并设置所述字符串数据的哈希码初始值，所述哈希码初始值的末位为奇数；基于所述哈希码初始值对所述字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到所述目标字符的哈希码值；基于所述目标字符的哈希码值得到所述字符串数据的哈希码值。本发明用以降低哈希码值的重复率，具有良好的哈希效果。

Description

字符串哈希处理方法及装置

技术领域

本发明涉及哈希处理方法领域，尤其涉及一种字符串哈希处理方法及装置。

背景技术

哈希算法将任意长度数据块映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值，哈希值是该数据块的一种紧凑的数值表示形式。只要更改数据块的任何字节，都会产生不同的哈希值，找到同一散列值的不同输入，在计算上是几乎是不可能的。因此，哈希算法在计算机数据处理上有广泛的应用，使用数据哈希值可以检验数据的完整性、对数据实现快速查找、与数据加密算法结合构造安全数据结构等。

哈希(Hash)算法，即散列函数，是一种单向密码体制，是一个从明文到密文的不可逆的映射，只有加密过程，没有解密过程。同时哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。

哈希算法的实现方式有加减法、位运算、乘法除法、查表、混合实现等，不同的实现方式在运行速度和哈希效果上有所差异。比较常见的算法如MD5、SHA-1、BKDRHash、APHash等。不同的哈希算法有不同的特性，适用在不同的场合，比如有的哈希算法安全性高，有的哈希算法速度快。在很多应用场合，需要对字符串类型的数据进行哈希计算，针对字符串设计的哈希算法对字符串进行哈希计算效果更好、速度更快。

有鉴于此，有必要对现有技术中的字符串哈希处理的方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种字符串哈希处理方法及装置，用以降低哈希码值的重复率，以提高哈希码的安全性。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

第一方面，提供了一种字符串哈希处理方法，其包括：

获取字符串数据并设置所述字符串数据的哈希码初始值，所述哈希码初始值的末位为奇数；

基于所述哈希码初始值对所述字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到所述目标字符的哈希码值；

基于所述目标字符的哈希码值得到所述字符串数据的哈希码值。

第二方面，本发明提供一种字符串哈希处理装置，包括：

获取单元，用于获取字符串数据；

设置单元，用于设置所述字符串数据的哈希码初始值，所述哈希码初始值的末位为奇数；

处理单元，用于基于所述哈希码初始值对所述字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到所述目标字符的哈希码值，并基于所述目标字符的哈希码值得到所述字符串数据的哈希码值。

第三方面，本发明还提供一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面，本发明还一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

本发明的字符串哈希处理方法通过设置的末位为奇数的哈希码初始值对获取的字符串数据中的目标字符进行哈希处理，得到目标字符的哈希码值，以根据目标字符的哈希码值得到字符串数据的哈希码值。如此，通过本发明的方法不仅使得对字符串数据进行哈希处理的速度快，而且能够使得所得到的哈希码值的分布性比较好，以降低所产生的哈希码值的重复率，从而提高哈希码值的安全性。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的字符串哈希处理方法的示意性流程图；

图2为根据本发明另一个实施例的字符串哈希处理方法的示意性流程图；

图3为根据本发明再一个实施例的字符串哈希处理方法的示意性流程图；

图4为根据本发明再一个实施例的字符串哈希处理方法的示意性流程图；

图5为根据本发明一个实施例的字符串哈希处理装置的示意性结构框图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

图1为根据本发明一个实施例的字符串哈希处理方法的示意性流程图，字符串哈希处理方法，方法包括：

步骤102.获取字符串数据并设置字符串数据的哈希码初始值，哈希码初始值的末位为奇数。

步骤104.基于哈希码初始值对字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到目标字符的哈希码值。

步骤106.基于目标字符的哈希码值得到字符串数据的哈希码值。

由于本发明实施例的字符串哈希处理方法通过设置的末位为奇数的哈希码初始值对获取的字符串数据中的目标字符进行哈希处理，得到目标字符的哈希码值，以根据目标字符的哈希码值得到字符串数据的哈希码值。如此，通过本发明实施例的方法不仅使得对字符串数据进行哈希处理的速度快，而且能够使得所得到的哈希码值的分布性比较好，以降低所产生的哈希码值的重复率，从而提高哈希码值的安全性。

申请人意外地发现，哈希码初始值的末位设置为奇数，可以使得最终得到的字符串数据的哈希码值的分布性比较好，即字符串数据的哈希码值的重复率比较低。尤其地，将哈希码初始值可以设置为0x7fa1b3c5，能够进一步降低字符串数据的哈希码值的重复率，以进一步提高哈希码值的安全性。

在上述实施例中，如图2所示，基于哈希码初始值对字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到目标字符的哈希码值，包括：

步骤202.将哈希码初始值向目标方向位移目标位数，以得到移位后的哈希码值。对于32位字长的哈希码值(如0x7fa1b3c5)来讲，优选地，可以将哈希码初始值向左位移七位，以得到移位后的哈希码值，当然，也可以将哈希码初始值向左位移1-6位。需要说明的是，将哈希码初始值向目标方向位移的目标位数的最大值取决于哈希码初始值的位数，即当哈希码初始值为32位字长时，将哈希码初始值向目标方向位移的目标位数的最优为7(即向左位移7位)；当哈希码初始值为64位字长时，将哈希码初始值向目标方向位移的目标位数的最优为7(即向左位移7位)，且64位字长的哈希码初始值仍然按照0x7fa1b3c5规律来设置，即64位字长的哈希码初始值可以设置为0x7fa1b3c57fa1b3c5；等等，在此不一一举例说明，由此可见，哈希码初始值向目标方向位移的目标位数的最大值取决于哈希码初始值的位数，不限于本发明实施例所限定的保护范围。

步骤204.将移位后的哈希码值进行取反，以得到取反后的哈希码值。

步骤206.将取反后的哈希码值与字符串数据中的目标字符进行相加处理，以得到相加处理后的哈希码值。

步骤208.基于相加处理后的哈希码值得到目标字符的目标哈希值。常见程序设计语言中的字符类型长度为1个字节或2个字节，可以直接使用字符进行加运算。考虑不同程序设计语言整型数据类型的差异，比如Java程序设计语言没有无符号整数，为保证兼容性，充分利用程序设计语言自动类型转换，节省开销，可以在应用时统一规定将字节自动转换为有符号整数。

应理解，通过对哈希码值进行移位、取反，然后与字符串数据中的目标字符进行相加处理操作，能够混合并扰乱字符串数据，如此，能够降低产生的哈希码值的重复率，提高所得到字符串数据的哈希码值的安全性。申请人意外地发现，将哈希码初始值向左位移七位后进行取反和相加处理，可以使得最终得到的字符串数据的哈希码值的分布效果更好，从而可以进一步提高哈希码值的安全性。

在上述进一步的实施例中，如图3所示，在基于相加处理后的哈希码值得到字符串数据中目标字符的目标哈希值之前，且在将取反后的哈希码值与字符串数据中的目标字符进行相加处理，以得到相加处理后的哈希码值之后的操作还包括：

步骤302.确定字符串数据中是否存在未处理字符。

步骤304.若存在未处理字符，则将未处理字符进行哈希处理，以得到未处理字符的哈希码值；若不存在未处理字符，则将目标字符的哈希码值确定为字符串数据的哈希码值。

应理解，在求出字符串数据中目标字符的哈希码值后，对于字符串数据中仍然存在的未处理字符，则需要继续经过哈希处理(具体处理过程可参见图2中的处理原理)，待字符串数据中不存在未处理字符时，此时可将经过哈希处理后的目标字符对应的哈希码值确定为字符串数据的哈希码值，从而完成对字符串数据的哈希求值。由于经过哈希处理后的哈希码值是经过混合和扰乱字符串数据后所得到，因此能够降低产生的哈希码值的重复率，提高所得到字符串数据的哈希码值的安全性。

其中，如图4所示，基于相加处理后的哈希码值得到字符串数据中目标字符的目标哈希值，包括：

步骤2081.将相加处理后的哈希码值的高位设置为零，以得到目标字符的目标哈希值。

具体而言，将相加处理后的哈希码值的高位设置为零，以得到目标字符的目标哈希值的操作可以为：

将相加处理后的哈希码值与预设值进行位与运算，以得到目标字符的目标哈希值。其中，预设值为0x7fffffff。

即通过将相加处理后的哈希码值的高位置零，相当于将相加处理后的哈希码值转换为正值，使得到的目标字符的目标哈希值为正数，以根据目标字符的目标哈希值确定字符串数据的哈希值。

本发明实施例的字符串哈希处理方法针对字符串数据的哈希计算需求，使用移位、取反和加法三种基本运算，设计了处理字符串类型数据的哈希方法，该方法不仅处理速度比较快，而且得到的哈希结果分布性非常好。申请人惊奇地发现，与仅通过BKDRHash算法的方案相比，本发明实施例的方法的处理速度比BKDRHash算法的方案快8％左右，其中，对比测试2600万个字符串，两个哈希算法计算的哈希码均未有重复。可见，本发明实施例的字符串哈希处理方法不仅能够提高对字符串数据进行哈希处理的速度，还能够降低产生的哈希码值的重复率，提高所得到字符串数据的哈希码值的安全性。

在本发明的一个具体实施例中，字符串哈希处理方法的工作流程可以为：

步骤一，准备好字符串数据，并设置好哈希码初始值为0x7fa1b3c5。

步骤二：将当前的哈希码值左移7位，高7位舍弃，低7位填0，得出移位后的哈希码值。

步骤三：将步骤二中移位后的哈希码值取反，得出取反后的哈希码值。

步骤四：将步骤三中取反后的哈希码值与字符串数据中的目标字符(待计算字符)相加，得到相加后的哈希码值。常见程序设计语言中的字符类型长度为1个字节或2个字节，可以直接使用字符进行加运算。考虑不同程序设计语言整型数据类型的差异，比如Java程序设计语言没有无符号整数，为保证兼容性，充分利用程序设计语言自动类型转换，节省开销，可以在应用时统一规定将字节自动转换为有符号整数。

步骤五：确定字符串数据中是否存在未处理字符，若存在，则返回步骤二继续执行处理，若否，则进入步骤六。

步骤六：将相加后得到的哈希码值高位设置为0，即，使相加后得到的哈希码值与0x7fffffff进行位与计算，计算后得到的哈希码值则为最终字符串数据的哈希码值。

由于本发明实施例的字符串哈希处理方法通过设置哈希码初始值，在哈希码计算过程中，反复对哈希码进行左移位、取反和字符相加计算，直至计算出字符串数据的哈希码值，可见，字符串哈希处理方法的处理流程简单，且记忆、编程实现都非常简单。如此，通过本发明实施例的方法不仅使得对字符串数据进行哈希处理的速度快，而且能够使得所得到的哈希码值的分布性比较好，以降低所产生的哈希码值的重复率，从而提高哈希码值的安全性。

如图5所示，本发明实施例还提供一种字符串哈希处理装置，包括：获取单元502，用于获取字符串数据；设置单元504，用于设置字符串数据的哈希码初始值，哈希码初始值的末位为奇数；处理单元506，用于基于哈希码初始值对字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到目标字符的哈希码值，并基于目标字符的哈希码值得到字符串数据的哈希码值。

由于本发明实施例的字符串哈希处理装置通过设置单元504设置的末位为奇数的哈希码初始值对通过获取单元502获取的字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以通过处理单元506得到目标字符的哈希码值，并根据目标字符的哈希码值得到字符串数据的哈希码值。如此，通过本发明实施例的装置不仅使得对字符串数据进行哈希处理的速度快，而且能够使得所得到的哈希码值的分布性比较好，以降低所产生的哈希码值的重复率，从而提高哈希码值的安全性。

在上述实施例中，处理单元506还用于将哈希码初始值向目标方向位移目标位数，以得到移位后的哈希码值，将移位后的哈希码值进行取反，以得到取反后的哈希码值，并将取反后的哈希码值与字符串数据中的目标字符进行相加处理，得到相加处理后的哈希码值，以基于相加处理后的哈希码值得到目标字符的目标哈希值。其中，处理单元506还可以用于将哈希码初始值向左位移七位，以得到移位后的哈希码值。

应理解，通过对哈希码值进行移位、取反，然后与字符串数据中的目标字符进行相加处理操作，能够混合并扰乱字符串数据，如此，能够降低产生的哈希码值的重复率，提高所得到字符串数据的哈希码值的安全性。申请人意外地发现，将哈希码初始值向左位移七位后进行取反和相加处理，可以使得最终得到的字符串数据的哈希码值的分布效果更好，从而可以进一步提高哈希码值的安全性。

在上述进一步的实施例中，字符串哈希处理装置还包括确定单元508，用于确定字符串数据中是否存在未处理字符。处理单元506用于若存在未处理字符，则将未处理字符进行哈希处理，以得到未处理字符的哈希码值；若不存在未处理字符，则将目标字符的哈希码值确定为字符串数据的哈希码值。

应理解，在求出字符串数据中目标字符的哈希码值后，对于字符串数据中仍然存在的未处理字符，则需要继续经过哈希处理(具体处理过程可参见图2中的处理原理)，待字符串数据中不存在未处理字符时，此时可将经过哈希处理后的目标字符对应的哈希码值确定为字符串数据的哈希码值，从而完成对字符串数据的哈希求值。由于经过哈希处理后的哈希码值是经过混合和扰乱字符串数据后所得到，因此能够降低产生的哈希码值的重复率，提高所得到字符串数据的哈希码值的安全性。

进一步地，处理单元506还用于将相加处理后的哈希码值的高位设置为零，以得到目标字符的目标哈希值。具体地，处理单元506用于将相加处理后的哈希码值与预设值进行位与运算，以得到目标字符的目标哈希值，其中，预设值为0x7fffffff。即通过将相加处理后的哈希码值的高位置零，相当于将相加处理后的哈希码值转换为正值，使得到的目标字符的目标哈希值为正数，以根据目标字符的目标哈希值确定字符串数据的哈希值。

本发明实施例的字符串哈希处理装置针对字符串数据的哈希计算需求，使用移位、取反和加法三种基本运算，设计了处理字符串类型数据的哈希方法，该方法不仅处理速度比较快，而且得到的哈希结果分布性非常好。申请人惊奇地发现，与仅通过BKDRHash算法的方案相比，本发明实施例的方法的处理速度比BKDRHash算法的方案快8％左右，其中，对比测试2600万个字符串，两个哈希算法计算的哈希码均未有重复。可见，本发明实施例的字符串哈希处理方法不仅能够提高对字符串数据进行哈希处理的速度，还能够降低产生的哈希码值的重复率，提高所得到字符串数据的哈希码值的安全性。

上述任一项实施例所述的字符串哈希处理装置可以配置为虚拟机、应用程序、运行UI的计算机装置等。

上述任一项实施例所述的字符串哈希处理方法或装置均可应用于文本计算、数据查找、信息校验等应用场景中。

优选地，本发明实施例还提供一种终端设备，其可包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图1-4所示的方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图1-4所示的方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种字符串哈希处理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取字符串数据并设置所述字符串数据的哈希码初始值，所述哈希码初始值的末位为奇数；

基于所述哈希码初始值对所述字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到所述目标字符的哈希码值；

基于所述目标字符的哈希码值得到所述字符串数据的哈希码值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述哈希码初始值对所述字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到所述目标字符的哈希码值，包括：

将所述哈希码初始值向目标方向位移目标位数，以得到移位后的哈希码值；

将移位后的哈希码值进行取反，以得到取反后的哈希码值；

将取反后的哈希码值与所述字符串数据中的目标字符进行相加处理，以得到相加处理后的哈希码值；

基于相加处理后的哈希码值得到所述目标字符的目标哈希值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在基于相加处理后的哈希码值得到所述字符串数据中目标字符的目标哈希值之前，且在将取反后的哈希码值与所述字符串数据中的目标字符进行相加处理，以得到相加处理后的哈希码值之后，还包括：

确定所述字符串数据中是否存在未处理字符；

若存在所述未处理字符，则将所述未处理字符进行哈希处理，以得到所述未处理字符的哈希码值；

若不存在所述未处理字符，则将所述目标字符的哈希码值确定为所述字符串数据的哈希码值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述哈希码初始值向目标方向位移目标位数，以得到移位后的哈希码值，包括：

将所述哈希码初始值向左位移七位，以得到移位后的哈希码值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于相加处理后的哈希码值得到所述字符串数据中目标字符的目标哈希值，包括：

将相加处理后的哈希码值的高位设置为零，以得到所述目标字符的目标哈希值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将相加处理后的哈希码值的高位设置为零，以得到所述目标字符的目标哈希值的操作为：

将相加处理后的哈希码值与预设值进行位与运算，以得到所述目标字符的目标哈希值；

其中，所述预设值为0x7fffffff。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述哈希码初始值为0x7fa1b3c5。

8.一种字符串哈希处理装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取字符串数据；

设置单元，用于设置所述字符串数据的哈希码初始值，所述哈希码初始值的末位为奇数；

处理单元，用于基于所述哈希码初始值对所述字符串数据中的目标字符进行哈希处理，以得到所述目标字符的哈希码值，并基于所述目标字符的哈希码值得到所述字符串数据的哈希码值。

9.一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。