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非暗号化用途向けの最速ハッシュ？

私は本質的にフレーズをデータベースに入れる準備をしていますが、それらは奇形かもしれないので、代わりに短いハッシュを保存したいです（存在するかどうかを単純に比較するので、ハッシュが理想的です）。

私はMD5が100,000以上のリクエストでかなり遅いと思うので、フレーズをハッシュするための最良の方法は何かを知りたいと思いました。おそらく自分のハッシュ関数を展開するか、hash('md4', '...'を使用すると最終的に速くなりますか？

MySQLにはMD5（）があるので、クエリ終了時の速度が少し向上しますが、MySQLにはさらに高速なハッシュ関数があり、PHPで機能するかどうかはわかりません。

phpdatabasesecurityhash
133
John

CRC32は非常に高速で、そのための関数があります。 http://www.php.net/manual/en/function.crc32.php

ただし、CRC32はMD5またはSHA-1ハッシュよりも多くのコリジョンを持つことに注意してください。これは単に長さが短くなっているためです（128ビットと160ビットに比べて32ビット）。ただし、保存された文字列が破損しているかどうかを確認するだけであれば、CRC32で問題ありません。

50
joschi
fcn     time  generated hash
crc32:  0.03163  798740135
md5:    0.0731   0dbab6d0c841278d33be207f14eeab8b
sha1:   0.07331  417a9e5c9ac7c52e32727cfd25da99eca9339a80
xor:    0.65218  119
xor2:   0.29301  134217728
add:    0.57841  1105

そして、これを生成するために使用されるコードは次のとおりです。

 $loops = 100000;
 $str = "ana are mere";

 echo "<pre>";

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<$loops; $i++){
  $x = crc32($str);
 }
 $tse = microtime(true);
 echo "\ncrc32: \t" . round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<$loops; $i++){
  $x = md5($str);
 }
 $tse = microtime(true);
 echo "\nmd5: \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<$loops; $i++){
  $x = sha1($str);
 }
 $tse = microtime(true);
 echo "\nsha1: \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<$loops; $i++){
  $l = strlen($str);
  $x = 0x77;
  for($j=0;$j<$l;$j++){
   $x = $x xor ord($str[$j]);
  }
 }
 $tse = microtime(true);
 echo "\nxor: \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<$loops; $i++){
  $l = strlen($str);
  $x = 0x08;
  for($j=0;$j<$l;$j++){
   $x = ($x<<2) xor $str[$j];
  }
 }
 $tse = microtime(true);
 echo "\nxor2: \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<$loops; $i++){
  $l = strlen($str);
  $x = 0;
  for($j=0;$j<$l;$j++){
   $x = $x + ord($str[$j]);
  }
 }
 $tse = microtime(true);
 echo "\nadd: \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;
133
Quamis

各ループが他のすべてのループと同じ暗号化対象を共有するランク付けされたリスト。

<?php

set_time_limit(720);

$begin = startTime();
$scores = array();


foreach(hash_algos() as $algo) {
    $scores[$algo] = 0;
}

for($i=0;$i<10000;$i++) {
    $number = Rand()*100000000000000;
    $string = randomString(500);

    foreach(hash_algos() as $algo) {
        $start = startTime();

        hash($algo, $number); //Number
        hash($algo, $string); //String

        $end = endTime($start);

        $scores[$algo] += $end;
    }   
}


asort($scores);

$i=1;
foreach($scores as $alg => $time) {
    print $i.' - '.$alg.' '.$time.'<br />';
    $i++;
}

echo "Entire page took ".endTime($begin).' seconds<br />';

echo "<br /><br /><h2>Hashes Compared</h2>";

foreach($scores as $alg => $time) {
    print $i.' - '.$alg.' '.hash($alg,$string).'<br />';
    $i++;
}

function startTime() {
   $mtime = microtime(); 
   $mtime = explode(" ",$mtime); 
   $mtime = $mtime[1] + $mtime[0]; 
   return $mtime;   
}

function endTime($starttime) {
   $mtime = microtime(); 
   $mtime = explode(" ",$mtime); 
   $mtime = $mtime[1] + $mtime[0]; 
   $endtime = $mtime; 
   return $totaltime = ($endtime - $starttime); 
}

function randomString($length) {
    $characters = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
    $string = '';    
    for ($p = 0; $p < $length; $p++) {
        $string .= $characters[mt_Rand(0, strlen($characters) - 1)];
    }
    return $string;
}

?>

そして出力

1 - crc32b 0.111036300659
2 - crc32 0.112048864365
3 - md4 0.120795726776
4 - md5 0.138875722885
5 - sha1 0.146368741989
6 - adler32 0.15501332283
7 - tiger192,3 0.177447080612
8 - tiger160,3 0.179498195648
9 - tiger128,3 0.184012889862
10 - ripemd128 0.184052705765
11 - ripemd256 0.185411214828
12 - salsa20 0.198500156403
13 - salsa10 0.204956293106
14 - haval160,3 0.206098556519
15 - haval256,3 0.206891775131
16 - haval224,3 0.206954240799
17 - ripemd160 0.207638263702
18 - tiger192,4 0.208125829697
19 - tiger160,4 0.208438634872
20 - tiger128,4 0.209359407425
21 - haval128,3 0.210256814957
22 - sha256 0.212738037109
23 - ripemd320 0.215386390686
24 - haval192,3 0.215610980988
25 - sha224 0.218329429626
26 - haval192,4 0.256464719772
27 - haval160,4 0.256565093994
28 - haval128,4 0.257113456726
29 - haval224,4 0.258928537369
30 - haval256,4 0.259262084961
31 - haval192,5 0.288433790207
32 - haval160,5 0.290239810944
33 - haval256,5 0.291721343994
34 - haval224,5 0.294484138489
35 - haval128,5 0.300224781036
36 - sha384 0.352449893951
37 - sha512 0.354603528976
38 - gost 0.392376661301
39 - whirlpool 0.629067659378
40 - snefru256 0.829529047012
41 - snefru 0.833986997604
42 - md2 1.80192279816
Entire page took 22.755341053 seconds


Hashes Compared

1 - crc32b 761331d7
2 - crc32 7e8c6d34
3 - md4 1bc8785de173e77ef28a24bd525beb68
4 - md5 9f9cfa3b5b339773b8d6dd77bbe931dd
5 - sha1 ca2bd798e47eab85655f0ce03fa46b2e6e20a31f
6 - adler32 f5f2aefc
7 - tiger192,3 d11b7615af06779259b29446948389c31d896dee25edfc50
8 - tiger160,3 d11b7615af06779259b29446948389c31d896dee
9 - tiger128,3 d11b7615af06779259b29446948389c3
10 - ripemd128 5f221a4574a072bc71518d150ae907c8
11 - ripemd256 bc89cd79f4e70b73fbb4faaf47a3caf263baa07e72dd435a0f62afe840f5c71c
12 - salsa20 91d9b963e172988a8fc2c5ff1a8d67073b2c5a09573cb03e901615dc1ea5162640f607e0d7134c981eedb761934cd8200fe90642a4608eacb82143e6e7b822c4
13 - salsa10 320b8cb8498d590ca2ec552008f1e55486116257a1e933d10d35c85a967f4a89c52158f755f775cd0b147ec64cde8934bae1e13bea81b8a4a55ac2c08efff4ce
14 - haval160,3 27ad6dd290161b883e614015b574b109233c7c0e
15 - haval256,3 03706dd2be7b1888bf9f3b151145b009859a720e3fe921a575e11be801c54c9a
16 - haval224,3 16706dd2c77b1888c29f3b151745b009879a720e4fe921a576e11be8
17 - ripemd160 f419c7c997a10aaf2d83a5fa03c58350d9f9d2e4
18 - tiger192,4 112f486d3a9000f822c050a204d284d52473f267b1247dbd
19 - tiger160,4 112f486d3a9000f822c050a204d284d52473f267
20 - tiger128,4 112f486d3a9000f822c050a204d284d5
21 - haval128,3 9d9155d430218e4dcdde1c62962ecca3
22 - sha256 6027f87b4dd4c732758aa52049257f9e9db7244f78c132d36d47f9033b5c3b09
23 - ripemd320 9ac00db553b51662826267daced37abfccca6433844f67d8f8cfd243cf78bbbf86839daf0961b61d
24 - haval192,3 7d706dd2d37c1888eaa53b154948b009e09c720effed21a5
25 - sha224 b6395266d8c7e40edde77969359e6a5d725f322e2ea4bd73d3d25768
26 - haval192,4 d87cd76e4c8006d401d7068dce5dec3d02dfa037d196ea14
27 - haval160,4 f2ddd76e156d0cd40eec0b8d09c8f23d0f47a437
28 - haval128,4 f066e6312b91e7ef69f26b2adbeba875
29 - haval224,4 1b7cd76ea97c06d439d6068d7d56ec3d73dba0373895ea14e465bc0e
30 - haval256,4 157cd76e8b7c06d432d6068d7556ec3d66dba0371c95ea14e165bc0ec31b9d37
31 - haval192,5 05f9ea219ae1b98ba33bac6b37ccfe2f248511046c80c2f0
32 - haval160,5 e054ec218637bc8b4bf1b26b2fb40230e0161904
33 - haval256,5 48f6ea210ee1b98be835ac6b7dc4fe2f39841104a37cc2f06ceb2bf58ab4fe78
34 - haval224,5 57f6ea2111e1b98bf735ac6b92c4fe2f43841104ab7cc2f076eb2bf5
35 - haval128,5 ccb8e0ac1fd12640ecd8976ab6402aa8
36 - sha384 bcf0eeaa1479bf6bef7ece0f5d7111c3aeee177aa7990926c633891464534cd8a6c69d905c36e882b3350ef40816ed02
37 - sha512 8def9a1e6e31423ef73c94251d7553f6fe3ed262c44e852bdb43e3e2a2b76254b4da5ef25aefb32aae260bb386cd133045adfa2024b067c2990b60d6f014e039
38 - gost ef6cb990b754b1d6a428f6bb5c113ee22cc9533558d203161441933d86e3b6f8
39 - whirlpool 54eb1d0667b6fdf97c01e005ac1febfacf8704da55c70f10f812b34cd9d45528b60d20f08765ced0ab3086d2bde312259aebf15d105318ae76995c4cf9a1e981
40 - snefru256 20849cbeda5ddec5043c09d36b2de4ba0ea9296b6c9efaa7c7257f30f351aea4
41 - snefru 20849cbeda5ddec5043c09d36b2de4ba0ea9296b6c9efaa7c7257f30f351aea4
42 - md2 d4864c8c95786480d1cf821f690753dc
40
Pez Cuckow

Xxhashサイトで速度の比較があります。ここにコピーして貼り付けます：

 Name            Speed       Q.Score   Author
 xxHash          5.4 GB/s     10
 MumurHash 3a    2.7 GB/s     10       Austin Appleby
 SpookyHash      2.0 GB/s     10       Bob Jenkins
 SBox            1.4 GB/s      9       Bret Mulvey
 Lookup3         1.2 GB/s      9       Bob Jenkins
 CityHash64      1.05 GB/s    10       Pike & Alakuijala
 FNV             0.55 GB/s     5       Fowler, Noll, Vo
 CRC32           0.43 GB/s     9
 MD5-32          0.33 GB/s    10       Ronald L. Rivest
 SHA1-32         0.28 GB/s    10

そのため、xxHashは群を抜いて最速のものである一方、CRC32、MD5、SHAなどの古いハッシュに勝るものが他にもたくさんあります。

https://code.google.com/p/xxhash/

これは32ビットコンパイルの順序であることに注意してください。 64ビットのコンパイルでは、パフォーマンスの順序はおそらく非常に異なります。一部のハッシュは、64ビットの乗算とフェッチに大きく基づいています。

25
hdante
+-------------------+---------+------+--------------+
|       NAME        |  LOOPS  | TIME |     OP/S     |
+-------------------+---------+------+--------------+
| sha1ShortString   | 1638400 | 2.85 | 574,877.19   |
| md5ShortString    | 2777680 | 4.11 | 675,834.55   |
| crc32ShortString  | 3847980 | 3.61 | 1,065,922.44 |
| sha1MediumString  | 602620  | 4.75 | 126,867.37   |
| md5MediumString   | 884860  | 4.69 | 188,669.51   |
| crc32MediumString | 819200  | 4.85 | 168,907.22   |
| sha1LongString    | 181800  | 4.95 | 36,727.27    |
| md5LongString     | 281680  | 4.93 | 57,135.90    |
| crc32LongString   | 226220  | 4.95 | 45,701.01    |
+-------------------+---------+------+--------------+

Crc32は小さなメッセージ（この場合は26文字）の方が高速で、md5は長いメッセージ（この場合は852文字以上）のほうが速いようです。

17
Aalex Gabi

MD5が「かなり遅い」と仮定する代わりに、試してください。シンプルなPC（私のコア、2.4 GHz Core2、シングルコアを使用）でのMD5のシンプルなCベースの実装は、6 百万の小さなメッセージ毎秒をハッシュできます。ここでは、小さなメッセージは最大55バイトです。長いメッセージの場合、MD5のハッシュ速度はメッセージサイズに比例します。つまり、データを毎秒約400メガバイトで処理します。これは、優れたハードディスクまたはギガビットイーサネットネットワークカードの最大速度の4倍であることに注意してください。

私のPCには4つのコアがあるので、これは、使用可能なコンピューティング能力の最大6％を使用して、ハードディスクがデータをハッシュできる速度でハッシュできることを意味しています。ハッシュ速度がボトルネックになったり、PCに顕著なコストがかかったりするためには、非常に特別な状況が必要です。

ハッシュ速度mayがある程度関連する、はるかに小さなアーキテクチャでは、MD4を使用することができます。 MD4は、非暗号化の目的には適しています（暗号化の目的には、MD5を使用しないでください）。 MD4は、ARMベースのプラットフォームでCRC32よりも高速であることが報告されています。

7
Thomas Pornin

2019更新：この回答は最新です。つぶやきをサポートするライブラリは、主にすべての言語で利用できます。

現在の推奨事項は、 Murmur Hash Familyを使用することです（具体的にはmurmur2またはmurmur3バリアント）。

Murmurハッシュは、衝突を最小限に抑えた高速ハッシュ用に設計されました（CRC、MDx、およびSHAxよりもはるかに高速）。重複を探すのに最適で、HashTableインデックスに非常に適しています。

実際、さまざまな目的であらゆる種類のハッシュを計算するために、現代のデータベースの多く（Redis、ElastisSearch、Cassandra）で使用されています。この特定のアルゴリズムは、現在の10年間の多くのパフォーマンス改善の根源でした。

Bloom Filters の実装でも使用されます。 「高速ハッシュ」を検索する場合、おそらくブルームフィルターによって解決される典型的な問題に直面していることに注意してください。 ;-)

注：murmurは汎用ハッシュであり、NON暗号化を意味します。ハッシュを生成したソース「テキスト」を見つけることを妨げません。パスワードをハッシュすることは適切ではありません。

さらなる詳細： MurmurHash-なに？

6
user5994461

ステップ1： libsodiumのインストール （またはPHP 7.2+を使用していることを確認してください）

ステップ2：次のいずれかを使用します。

  1. sodium_crypto_generichash()、これは BLAKE2b です。MD5より安全ですが、SHA256より高速なハッシュ関数です。 （リンクにはベンチマークなどがあります）
  2. sodium_crypto_shorthash()、これは SipHash-2-4 です。これはハッシュテーブルに適していますが、衝突抵抗には依存しないでください。

_shorthashは_generichashの約3倍の速度ですが、キーが必要であり、衝突のリスクはわずかですが現実的です。 _generichashを使用すると、おそらく衝突を心配する必要はなく、キーを使用する必要もありません（とにかくしたい場合があります）。

2
Scott Arciszewski

これらの理由から、urlencode（）またはbase64_encode（）をお勧めします。

  • 暗号化は必要ありません
  • スピードが欲しい
  • 「不正な」文字列をクリーンアップしながら一意の文字列を識別する方法が必要な場合

これらの応答の他の場所でベンチマークコードを適応させて、これらのいずれかがハッシュアルゴリズムよりもはるかに高速であることを実証しました。アプリケーションによっては、urlencode（）またはbase64_encode（）を使用して、保存する「不正な」文字列をクリーンアップできる場合があります。

2
Anachronist

Adler32は私のマシンで最高のパフォーマンスを発揮します。そして、md5()はcrc32()よりも速く判明しました。

1
Max Tsepkov

高速でユニークなものを探している場合は、xxHashまたは新しいcpuのcrc32c組み込みコマンドを使用するものをお勧めします。 https://stackoverflow.com/a/11422479/3245 を参照してください。また、衝突の可能性をそれほど気にしない場合は、さらに高速なハッシュにリンクします。

1
rogerdpack

ハッシュ内のmd5の実装は、md5（）よりも少し高速です。したがって、これはオプションまたは他の方法になります。試してください：

echo '<pre>';

$run = array();

function test($algo)
{
  #static $c = 0;
  #if($c>10) return;
  #$c++;

 $tss = microtime(true);
 for($i=0; $i<100000; $i++){
  $x = hash($algo, "ana are mere");
 }
 $tse = microtime(true);

 $GLOBALS['run'][(string)round($tse-$tss, 5)] = "\nhash({$algo}): \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;
 #echo "\n$i nhash({$algo}): \t".round($tse-$tss, 5) . " \t" . $x;
}
array_map('test', hash_algos());
ksort($run);
print_r($run);
echo '</pre>';

http://www.dozent.net/Tipps-Tricks/PHP/hash-performance で見ることができます

0
Frank

CRC32 は高速ですが、MD5およびSHA1より安全性が低くなります。 MD5とSHA1の速度差はそれほどありません。

0
Sjoerd