☞ ハッシュ関数
データを切り刻んで混ぜ、一定の長さ（例えば256ビット）のデータに変換する関数を、ハッシュ関数といいます（ここでは特に暗号学的ハッシュ関数と呼ばれるものを扱います）。ハッシュ関数の値をハッシュ値または単にハッシュといいます。256ビットに変換するハッシュ関数ではSHA-256（シャー256）がよく使われます。
以下では、Python の標準ライブラリ hashlib を使います。
例えば "The quick brown fox jumps over the lazy dog." という44バイトの文字列のSHA-256を求めてみましょう：
import hashlib
hashlib.sha256("The quick brown fox jumps over the lazy dog.".encode()).hexdigest()
'ef537f25c895bfa782526529a9b63d97aa631564d5d789c2b765448c8635fb6c'
長さ64の文字列が出力されましたが、これは16進法で表した256ビットの数です。
ここで、データ "The quick brown fox ..." をほんの少し改ざんしてみましょう。どこが変わったかわかるでしょうか。
hashlib.sha256("The quick brown fox jumps over the lazy dоg.".encode()).hexdigest()
'dcdfe505588cb616e6cbf8a3aeea22f14cf5242ff06f0e1887d6af7b7c188b88'
微妙な改ざんなので気づかないかもしれませんが、SHA-256の値は確かに変わっています。このように、ハッシュはデータのほんのちょっとの変化でも確実に捉えます。
ハッシュの計算時間を調べてみましょう。
%timeit hashlib.sha256("The quick brown fox jumps over the lazy dog.".encode()).hexdigest()
私の Mac mini (M1, 2020) の結果：
387 ns ± 0.874 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1,000,000 loops each)
1回あたり 387 ナノ秒 = 387×10-9 秒ですので、260 MH/s（メガハッシュ毎秒）ほどです。
→ Bitcoin Wiki: Block hashing algorithm
［追記］Python 3.11 でファイルのハッシュが簡単に求められるようになりました：
import hashlib
with open("filename", "rb") as f:
digest = hashlib.file_digest(f, "sha256")
print(digest.hexdigest())
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