如何在Linux中计算文件的校验和？

Linux 中的 checksum（校验和）是一种用于验证数据完整性的机制。它通过计算文件或数据的哈希值来检测任何更改或损坏。常见的工具包括 md5sum, sha256sum，它们分别生成 MD5 和 SHA-256 校验和。

在Linux系统中，校验和（checksum）是一种用于验证数据完整性的数学计算方法，它通过生成一个简短的数字或字符串来代表文件或数据块的内容，以便在传输或存储过程中检测任何可能的错误或改动，本文将详细介绍Linux中常用的几种校验和工具及其使用方法，包括MD5、SHA-1、SHA-256等，并附带相关FAQs解答常见问题。

一、MD5校验和

MD5（Message Digest Algorithm 5）是一种广泛使用的哈希函数，可以生成一个128位（16字节）的散列值（hash value），通常用32位的十六进制数字表示，尽管MD5已被认为不够安全，但它仍然广泛应用于文件完整性验证。

使用md5sum命令

md5sum是Linux系统中最常用的MD5校验和工具之一，以下是一些常见的用法示例：

1、计算单个文件的MD5校验和

md5sum filename

输出格式如下：

d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e  filename

2、计算多个文件的MD5校验和

md5sum file1 file2 file3

3、从文件中读取MD5校验和（.md5文件）

如果有一个包含预期MD5校验和的文件，可以使用以下命令：

md5sum -c checksum_file

checksum_file内容如下：

d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e  filename

4、将MD5校验和保存到文件中

md5sum filename > checksum_file

二、SHA-1校验和

SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）是另一种常用的哈希函数，生成一个160位（20字节）的散列值，通常用40位的十六进制数字表示，虽然SHA-1也已被认为不够安全，但在某些场景下仍被使用。

使用sha1sum命令

sha1sum与md5sum类似，以下是一些常见的用法示例：

1、计算单个文件的SHA-1校验和

sha1sum filename

输出格式如下：

da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709  filename

2、计算多个文件的SHA-1校验和

sha1sum file1 file2 file3

3、从文件中读取SHA-1校验和

sha1sum -c checksum_file

checksum_file内容如下：

da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709  filename

4、将SHA-1校验和保存到文件中

sha1sum filename > checksum_file

三、SHA-256校验和

SHA-256是SHA-2家族中的一个成员，生成一个256位（32字节）的散列值，通常用64位的十六进制数字表示，相比MD5和SHA-1，SHA-256更为安全，适用于需要更高安全性的场景。

使用sha256sum命令

sha256sum与上述工具类似，以下是一些常见的用法示例：

1、计算单个文件的SHA-256校验和

sha256sum filename

输出格式如下：

e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855  filename

2、计算多个文件的SHA-256校验和

sha256sum file1 file2 file3

3、从文件中读取SHA-256校验和

sha256sum -c checksum_file

checksum_file内容如下：

e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855  filename

4、将SHA-256校验和保存到文件中

sha256sum filename > checksum_file

四、其他校验和工具

除了上述常用的校验和工具外，Linux系统还提供了其他一些工具，如blake2sum、xxhsum等，这些工具各有特点，适用于不同的场景，以下是一些简要介绍：

1、Blake2：一种高效的哈希函数，提供多种变体（如Blake2b、Blake2s），可以使用blake2sum工具进行计算。

blake2b sum filename    # Blake2b 校验和
blake2s sum filename    # Blake2s 校验和

2、XXHash：一种极快的非加密哈希算法，适用于需要高性能的场景，可以使用xxhsum工具进行计算。

xxhsum filename        # XXHash 校验和

五、校验和工具对比表

工具名称	算法类型	输出长度（字节）	常见用途	安全性备注
md5sum	MD5	16	文件完整性验证	已不推荐用于安全目的
sha1sum	SHA-1	20	文件完整性验证	已不推荐用于安全目的
sha256sum	SHA-256	32	文件完整性验证，高安全性需求	目前较为安全
blake2b	Blake2b	32/64	高性能哈希	较新且高效
blake2s	Blake2s	16/32	高性能哈希	较新且高效
xxhsum	XXHash	可变	高性能哈希，适合大规模数据处理	极快且高效

六、相关FAQs

Q1: MD5、SHA-1和SHA-256之间有什么区别？我应该选择哪一个？

A1: MD5、SHA-1和SHA-256都是哈希函数，但它们的安全性和输出长度不同，MD5生成128位（16字节）的散列值，而SHA-1生成160位（20字节）的散列值，SHA-256则生成256位（32字节）的散列值，由于MD5和SHA-1已被证明存在安全破绽，不推荐在需要高安全性的场景中使用，相比之下，SHA-256目前被认为是较为安全的哈希函数，适用于大多数需要高安全性的应用，建议在需要高安全性时选择SHA-256。

Q2: 如何验证下载的文件是否完整且未被改动？

A2: 要验证下载的文件是否完整且未被改动，可以使用相应的校验和工具计算下载文件的校验和，并与官方提供的校验和进行比对，具体步骤如下：

1、获取官方提供的校验和文件：通常是一个.txt或.sha256等扩展名的文件，其中包含了预期的校验和值和文件名。

2、计算下载文件的校验和：使用相应的校验和工具（如md5sum、sha1sum、sha256sum等）计算下载文件的校验和，使用SHA-256：

   sha256sum downloaded_file > my_checksum.txt

3、比对校验和：将计算出的校验和与官方提供的校验和进行比对，如果两者一致，说明文件完整且未被改动；否则，说明文件可能已损坏或被改动，使用sha256sum比对：

   sha256sum -c official_checksum.txt

如果输出显示“所有文件都正确”，则表示文件完整且未被改动。

小伙伴们，上文介绍了“linux checksum”的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。