XXH128 hash

 

Acerca de XXH128 hash

XXH128 es parte de la familia XXHash y está diseñado para proporcionar un hash de 128 bits. Al igual que otras variantes de XXHash, XXH128 es conocido por su alta velocidad y eficiencia, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un procesamiento rápido de grandes volúmenes de datos y una mayor longitud de hash para reducir el riesgo de colisiones.

Características de XXH128

  1. Longitud de salida:

    • Genera un hash de 128 bits (16 bytes).

  2. Velocidad:

    • XXH128 es extremadamente rápido, optimizado para un rendimiento superior, especialmente en arquitecturas modernas que aprovechan las capacidades SIMD (Single Instruction, Multiple Data).

  3. No criptográfico:

    • XXH128 no está diseñado para ser seguro criptográficamente. Está optimizado para velocidad y eficiencia en lugar de resistencia a ataques.

  4. Calidad del hash:

    • Produce hashes con excelentes propiedades de distribución uniforme y resistencia a colisiones, adecuado para aplicaciones no criptográficas como almacenamiento en caché, tablas hash, y deduplicación de datos.

  5. Compatibilidad:

    • Compatible con una amplia gama de sistemas y aplicaciones debido a su diseño eficiente y su capacidad para manejar grandes volúmenes de datos rápidamente.

Proceso de cálculo de XXH128

  1. Inicialización:

    • El algoritmo comienza con un conjunto de valores de inicialización específicos y opcionalmente puede utilizar una semilla (seed) para personalizar la generación del hash.

  2. Procesamiento de bloques:

    • El mensaje se divide en bloques de un tamaño específico.
    • Cada bloque se procesa utilizando operaciones avanzadas que aprovechan la capacidad SIMD de las CPU modernas.

  3. Mezcla de estados:

    • Los resultados de los bloques procesados se combinan utilizando funciones de mezcla para generar el estado intermedio del hash.

  4. Finalización:

    • Después de procesar todos los bloques, se realizan operaciones adicionales para producir el hash final de 128 bits.

Ejemplo de implementación de XXH128 en Python

Para calcular el hash XXH128 en Python, puedes usar la biblioteca xxhash, que proporciona una implementación rápida y eficiente de XXH128.

A continuación, se muestra un ejemplo de cómo calcular el hash XXH128 en Python:

import xxhash

def xxh128_hash(input_string):
    # Crear un objeto hash para XXH128
    hasher = xxhash.xxh3_128()

    # Actualizar el objeto hash con la cadena de entrada
    hasher.update(input_string.encode('utf-8'))

    # Obtener el valor del hash en formato hexadecimal
    hash_value = hasher.hexdigest()

    return hash_value

# Ejemplo de uso
input_string = "Hola, Mundo!"
hash_result = xxh128_hash(input_string)
print(f"Hash XXH128 para '{input_string}': {hash_result}")

En este ejemplo, la cadena "Hola, Mundo!" se convierte en bytes y se calcula su hash XXH128. El resultado se muestra en formato hexadecimal.

Aplicaciones de XXH128

  • Almacenamiento en caché: Utilizado para generar claves rápidas y únicas para almacenar datos en caché.
  • Tablas hash: Adecuado para generar índices rápidos y eficientes en tablas hash.
  • Deduplicación de datos: Utilizado para identificar y eliminar duplicados de manera eficiente en grandes volúmenes de datos.
  • Sistemas de archivos: Implementado en sistemas de archivos para verificación rápida de integridad y generación de identificadores únicos.
  • Compresión de datos: Utilizado para verificar la integridad de los datos durante la compresión y descompresión.

Ventajas y desventajas de XXH128

Ventajas:

  • Extremadamente rápido: Ideal para aplicaciones que requieren procesamiento rápido de datos.
  • Excelente calidad de hash: Ofrece una distribución uniforme y bajas tasas de colisión.
  • Mayor longitud de hash: Proporciona una mayor longitud de hash en comparación con XXH32 y XXH64, lo que reduce el riesgo de colisiones.
  • Optimizado para hardware moderno: Aprovecha las capacidades SIMD de las CPU modernas para un rendimiento mejorado.

Desventajas:

  • No criptográficamente seguro: No debe ser utilizado para aplicaciones que requieren seguridad criptográfica, como firmas digitales o almacenamiento seguro de contraseñas.

XXH128 es una excelente opción para aplicaciones donde la velocidad y la eficiencia son críticas, proporcionando un equilibrio entre rendimiento y calidad del hash con una mayor longitud de salida para reducir las colisiones.