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为什么 PHP 不能用“==”直接替代 hash_equals 函数?背后的原因是什么?

gitbox 2025-09-11

在 PHP 开发中,我们经常需要对字符串进行比较,特别是在处理密码、哈希值、签名等安全敏感数据时。通常情况下,开发者可能会倾向于使用“==”来进行简单的字符串比较。然而,当我们讨论哈希字符串时,PHP 提供了一个专门的函数 hash_equals() 来进行比较。为什么 PHP 不建议使用“==”来替代 hash_equals(),而是推荐后者呢?下面我们来探讨一下背后的原因。

1. “==” 在字符串比较中的不确定性

在 PHP 中,== 是一个宽松比较运算符(loose comparison operator),这意味着它会根据操作数的类型自动转换进行比较。这种行为在处理数字和字符串时,可能会带来一些意料之外的结果。例如:

<span><span><span class="hljs-variable">$hash1</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">"abc"</span></span><span>;
</span><span><span class="hljs-variable">$hash2</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">"a"</span></span><span> . </span><span><span class="hljs-string">"bc"</span></span><span>;

</span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">var_dump</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$hash1</span></span><span> == </span><span><span class="hljs-variable">$hash2</span></span><span>);  </span><span><span class="hljs-comment">// 输出: bool(true)</span></span><span>
</span></span>

在上面的例子中,$hash1$hash2 乍看起来并不相同,但由于 PHP 在进行宽松比较时会做类型转换,它会认为这两个字符串是相等的。

更重要的是,PHP 会尝试对字符串中的每个字符进行比较,直到发现两个字符串的某个字符不同。但是,这样的宽松比较并不适用于哈希值,因为哈希值是二进制数据的表示,且在安全性方面对每个字符的严格性要求非常高。即使有微小的差异,哈希值也应该被认为是不同的。因此,== 不适合用于哈希比较。

2. hash_equals() 是专为安全设计的

== 不同,hash_equals() 是专门为哈希值比较设计的。它的行为非常严格,不会进行类型转换,也不会受到 PHP 宽松比较的影响。hash_equals() 会逐字节地检查两个字符串的内容,确保它们完全相同。如果有任何差异,它会立即返回 false,并且不会因为字符串的类型或其他因素产生误差。

此外,hash_equals() 还具备防止定时攻击(timing attack)的问题。定时攻击是一种利用操作时间差异来猜测敏感数据的攻击方式。如果你直接使用 == 比较哈希值,PHP 可能会在比较过程中泄露一些信息,攻击者可能通过细致的观察,推测出不同哈希值之间的差异。而 hash_equals() 会在所有字符都比较完毕后再给出结果,从而避免了这种安全漏洞。

3. 防止安全漏洞

因为 == 是宽松比较,它在处理哈希值时可能会出现一些难以预料的行为。例如,如果你在进行哈希值比较时,使用了“==”,并且输入的哈希字符串长度不一致,PHP 可能会进行填充,导致不必要的匹配。而 hash_equals() 则不会有这种问题,它会准确比较两个字符串的每一个字节,确保它们完全一致。

使用 == 来比较哈希值的风险之一就是可能会泄漏有关字符串长度的信息。如果在两个哈希字符串的比较中,PHP 使用了不同的字符串处理算法或字符转换,攻击者可能能够通过时间差异得出某些哈希是否匹配,从而进行信息猜测。

hash_equals() 提供了一个恒定的时间比较(constant-time comparison),即无论输入的字符串是什么样的,它的执行时间都是相同的,这对于防止定时攻击非常重要。

4. 性能与安全的平衡

虽然 hash_equals() 的实现相较于 == 可能稍微慢一些,但它的安全性优势远远超过了这个性能开销。特别是在处理密码或敏感数据时,安全性应该始终优先于性能。因此,即使 == 在某些情况下执行得更快,使用 hash_equals() 进行哈希比较还是更为推荐。

此外,PHP 在实现 hash_equals() 时,已经做了性能优化,确保在大多数情况下它的执行效率足够高。

总结

在 PHP 中,尽管“==”是一个常见的比较运算符,但它并不适用于哈希值的比较,尤其是在安全性要求高的场合。hash_equals() 被专门设计用于哈希值的比较,能够提供更严格、更安全的验证,并且避免了宽松比较可能带来的问题。为了确保代码的安全性,特别是在涉及密码、API 密钥或数字签名等敏感数据时,开发者应该始终使用 hash_equals() 而不是 == 来进行哈希值的比较。