获取目录下所有的文件生成sha值
一、文件SHA值的作用
通过比对文件的 SHA 值（或其他加密哈希值），是验证文件是否被篡改的一种非常有效且常用的方法。
SHA 值与文件完整性验证
SHA（Secure Hash Algorithm，安全哈希算法）是一种加密哈希函数。它的核心原理是：
- 单向性： 任何文件，无论大小，通过 SHA 算法计算后，都会生成一个固定长度的、独一无二的字符串（即 SHA 值或哈希值）。这个过程是单向的，你无法从 SHA 值反推出原始文件内容。
- 唯一性： 即使文件内容发生最微小的改动（比如一个字节的修改，甚至一个空格），其计算出的 SHA 值也会发生翻天覆地的变化，几乎不可能相同。
- 防碰撞性： 理论上，找到两个不同的文件生成相同的 SHA 值（即“碰撞”）是极其困难的，对于 SHA256 这样的算法来说，这在计算上是不可行的。
如何进行安全验证？
验证文件是否被篡改的过程通常是这样的：
- 原始哈希值的获取： 在文件最初创建或分发时，会计算其 SHA 值，并将其与文件本身分开存储或发布。例如，软件下载网站通常会提供软件安装包的 SHA256 值。
- 文件传输/存储： 文件被传输（例如从互联网下载）或存储（例如备份到外部硬盘）。
- 二次哈希值计算： 当你需要验证文件时，你会对收到的文件再次计算其 SHA 值。
- 比对： 将你现在计算出的 SHA 值与原始提供的 SHA 值进行比对。
- 如果两个 SHA 值完全一致： 那么你可以高度确信文件在传输或存储过程中没有被篡改。
- 如果两个 SHA 值不一致： 这就表明文件内容发生了变化。可能的原因包括文件损坏、传输错误，或者更严重的是文件被恶意篡改。
为什么说它有效？
- 敏感性高： 任何微小的改动都会导致哈希值巨大差异，使得篡改行为无处遁形。
- 计算效率高： 计算文件的哈希值通常比对整个文件内容要快得多。
- 广泛应用： 这种方法广泛应用于软件分发（验证下载完整性）、数据备份（检查文件损坏）、区块链技术（确保交易不可篡改）等多个领域。
需要注意的局限性：
虽然 SHA 值是强大的工具，但它并非万无一失：
- “信任锚”问题： 如果提供原始 SHA 值的地方本身就不可信，或者被攻击者篡改了 SHA 值，那么这种验证就失去了意义。你需要确保你获取原始 SHA 值的渠道是安全的、可信的。
- 算法漏洞（理论上）： 像 MD5 和 SHA1 这样的老旧哈希算法，虽然计算“碰撞”仍然非常困难，但理论上已经发现了一些攻击方法。因此，推荐使用更强大的算法，如 SHA256 或 SHA512，它们在目前被认为是安全的。
总之，使用 SHA 值进行文件完整性验证是一种可靠、高效且被广泛接受的安全实践。 只要你能确保原始 SHA 值的真实性，它就能为你的文件提供一道重要的安全防线。
二、在 Windows 下为目录下所有文件生成 SHA 值
在 Windows 系统中，有几种方法可以为目录下的所有文件生成 SHA 值。以下是两种常用且有效的方法：使用 PowerShell 和使用命令行工具。
方法一：使用 PowerShell (推荐)
PowerShell 是 Windows 中一个功能强大的命令行 shell 和脚本环境。它提供了一个内置的 Get-FileHash cmdlet，可以轻松地计算文件的哈希值。
-
打开 PowerShell：
- 在搜索栏中输入 "PowerShell"，然后选择 "Windows PowerShell" 或 "PowerShell ISE"。
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导航到目标目录：
使用 Set-Location 或 cd 命令导航到你想要生成 SHA 值的目录。例如，如果你的文件在 C:\MyFiles，则输入：
Set-Location C:\MyFiles -
生成 SHA256 值：
要为目录下所有文件（包括子文件夹中的文件）生成 SHA256 值，并将其输出到控制台，可以使用以下命令：
Get-ChildItem -Path . -Recurse -File | ForEach-Object { Get-FileHash -Algorithm SHA256 $_.FullName }如果你只想生成特定目录下的文件（不包括子文件夹），可以移除
-Recurse参数：Get-ChildItem -Path . -File | ForEach-Object { Get-FileHash -Algorithm SHA256 $_.FullName } -
将结果保存到文件：
如果你想将 SHA 值保存到文本文件中以供将来参考，可以将输出重定向到一个文件。例如，保存为 sha256sums.txt：
Get-ChildItem -Path . -Recurse -File | ForEach-Object { Get-FileHash -Algorithm SHA256 $_.FullName } | Out-File sha256sums.txt或者，如果你想输出更简洁的格式（例如，只有哈希值和文件名），可以这样：
Get-ChildItem -Path . -Recurse -File | ForEach-Object {$hash = (Get-FileHash -Algorithm SHA256 $_.FullName).Hash"$hash $($_.Name)" } | Out-File sha256sums.txt
解释：
Get-ChildItem -Path . -Recurse -File: 获取当前目录 (.) 下所有文件 (-File)，包括子目录 (-Recurse)。ForEach-Object: 对每个文件执行后面的操作。Get-FileHash -Algorithm SHA256 $_.FullName: 计算当前文件 ($_.FullName表示文件的完整路径) 的 SHA256 哈希值。你也可以将SHA256替换为其他算法，例如MD5、SHA1、SHA384或SHA512。Out-File sha256sums.txt: 将输出重定向到sha256sums.txt文件。
方法二：使用命令行工具 (CertUtil)
Windows 内置的 CertUtil 工具也可以用于计算文件哈希值。虽然它不如 PowerShell 灵活，但在简单的场景下也很方便。
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打开命令提示符：
- 在搜索栏中输入 "cmd"，然后选择 "命令提示符"。
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导航到目标目录：
使用 cd 命令导航到你想要生成 SHA 值的目录。例如，如果你的文件在 C:\MyFiles：
cd C:\MyFiles -
生成 SHA1 值 (CertUtil 的默认算法)：
CertUtil 默认计算 SHA1 值。如果你想为目录下所有文件生成 SHA1 值，可以结合 for 循环：
for /r %f in (*) do @certutil -hashfile "%f" SHA1这个命令会列出每个文件的 SHA1 值，但格式可能不是最整齐。
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将结果保存到文件：
如果你想将结果保存到文件，可以使用重定向：
for /r %f in (*) do @certutil -hashfile "%f" SHA1 >> sha1sums.txt
解释：
for /r %f in (*): 这是一个for循环，用于遍历当前目录及其所有子目录中的所有文件。%f是一个变量，代表每个文件的完整路径。@certutil -hashfile "%f" SHA1: 对当前文件 (%f) 计算 SHA1 哈希值。你可以将SHA1替换为MD5或SHA256等。>> sha1sums.txt: 将输出追加到sha1sums.txt文件中。
总结与建议
- 推荐使用 PowerShell： 对于大多数用户来说，PowerShell 提供了更强大、更灵活和更易于脚本化的解决方案，可以轻松地选择哈希算法和格式化输出。
- 选择合适的哈希算法： 推荐使用 SHA256 或 SHA512 作为哈希算法，因为它们比 MD5 或 SHA1 更安全，更能抵抗碰撞攻击。
- 验证哈希值： 生成 SHA 值的主要目的是为了验证文件的完整性。如果文件在传输或存储过程中被修改，其哈希值将发生变化，从而可以检测到篡改。
选择最适合你需求的方法，并确保理解所使用的哈希算法的安全性考虑。
三、在 Linux下为目录下所有文件生成 SHA 值
在 Linux 下，要获取文件夹（包括子文件夹）中所有文件的 SHA 值，最常用和最强大的工具组合是 find 命令配合 sha256sum (或其他 *sum 命令)。
使用 find 和 sha256sum (推荐)
这是最常用且灵活的方法。find 命令用于查找文件，sha256sum 用于计算 SHA256 哈希值。
1. 获取所有文件的 SHA256 值
要获取指定目录下所有文件（包括子目录中的文件）的 SHA256 值，可以使用以下命令：
find /path/to/your/folder -type f -exec sha256sum {} +
/path/to/your/folder: 替换为你想要计算 SHA 值的文件夹路径。如果你想在当前目录，可以使用.-type f: 确保find只查找文件，忽略目录、符号链接等。-exec sha256sum {} +:sha256sum: 这是计算文件 SHA256 哈希值的命令。{}: 这是一个占位符，find会将找到的每个文件路径替换到这里。+: 这是一个优化选项，它会一次性将尽可能多的文件路径传递给sha256sum命令，而不是为每个文件单独执行sha256sum，这样效率更高。
示例：
find . -type f -exec sha256sum {} +
这个命令会列出当前目录及其所有子目录中每个文件的 SHA256 值和文件路径。
2. 将结果保存到文件
如果你想将所有 SHA 值保存到一个文件中，可以重定向输出：
find /path/to/your/folder -type f -exec sha256sum {} + > all_file_hashes.sha256
这样，所有的哈希值和文件名都会被写入 all_file_hashes.sha256 文件。
3. 使用其他哈希算法
除了 sha256sum，你还可以使用其他哈希算法：
- SHA1:
find /path/to/your/folder -type f -exec sha1sum {} + - MD5:
find /path/to/your/folder -type f -exec md5sum {} + - SHA512:
find /path/to/your/folder -type f -exec sha512sum {} +
更高级的用法：考虑文件路径的规范化和排序
如果你需要生成一个目录的整体哈希值（即，无论文件在哪个操作系统上，只要内容和相对路径不变，就能得到相同的哈希），那么仅仅对每个文件求和再汇总就不够了。你需要确保文件路径的顺序是规范化的，并且路径本身是相对路径。
这通常用于版本控制、完整性检查或远程同步。一个更健壮的方法是：
(find /path/to/your/folder -type f -print0 | sort -z | xargs -0 sha256sum; \find /path/to/your/folder -type d -print0 | sort -z) \
| sed "s|/path/to/your/folder/||g" \
| LC_ALL=C sort -d \
| sha256sum
解释：
find /path/to/your/folder -type f -print0 | sort -z | xargs -0 sha256sum: 找到所有文件，用 null 字符分隔 (-print0)，然后排序 (sort -z针对 null 分隔)，再传递给sha256sum。find /path/to/your/folder -type d -print0 | sort -z: 找到所有目录，同样用 null 字符分隔并排序。为什么要包含目录？ 因为目录结构本身也是“内容”的一部分，改变目录名或增加空目录也会改变整个文件夹的哈希。;: 分隔符，表示前一个命令执行完后执行下一个。( ... ): 将两个find命令的输出组合在一起。sed "s|/path/to/your/folder/||g": 这一步是关键！它将输出中的绝对路径替换为空，只留下相对路径。这确保了无论你从哪里执行命令，只要文件夹内容相同，生成的哈希就是一致的。请务必将/path/to/your/folder/替换为你实际的文件夹路径，末尾的斜杠很重要！LC_ALL=C sort -d: 确保以字节值而不是本地化字符集进行排序，从而在不同系统上获得一致的排序结果。sha256sum: 最后，对所有文件的（相对路径 + 哈希值）和所有目录的（相对路径）的组合进行总的 SHA256 哈希计算。
优点： 这种方法生成的哈希值更能代表整个目录的“状态”，包括文件的内容、相对路径以及目录结构。
注意事项：
- 路径中的空格和特殊字符：
find ... -exec ... +和find ... -print0 | xargs -0 ...组合可以很好地处理文件名或路径中的空格和特殊字符。 - 性能： 对于包含大量小文件或非常大的文件的目录，计算哈希值可能需要一些时间。
- 权限： 确保你对目标文件夹及其中的文件有读取权限。
选择哪种方法取决于你的具体需求。如果你只是想快速查看每个文件的独立哈希值，第一种方法就足够了。如果你需要一个能代表整个目录结构和内容完整性的“超级哈希”，那么第二种高级方法会更合适。
四、获取文件SHA值
Linux/macOS
sha256sum filename
# 或
shasum -a 256 filename
在 Windows PowerShell 上：
Get-FileHash -Algorithm SHA256 -Path "C:\path\to\your\file"