SHA 校验入门：从原理到实践
在数字世界中，我们经常需要下载和传输文件。但你如何能确定下载的文件就是发布者想要你收到的那个，没有被篡改，也没有在传输过程中损坏呢？答案就是 哈希校验（Hash Validation），而 SHA256 正是其中最常用的一种算法。
这篇笔记将带你从零开始，理解 SHA256 的基本原理，并学会在不同操作系统上进行实际操作。
什么是 SHA256？
SHA256 (Secure Hash Algorithm 256) 是一种加密哈希函数。你可以把它想象成一个神奇的“指纹生成器”。
- 输入：任何数字文件，无论是一个 1KB 的文本文件，还是一个 4GB 的电影。
- 输出：一个由 256 位（即 64 个十六进制字符）组成的独一无二的字符串，这个字符串就是文件的“数字指纹”。
这个“指紋”有几个关键特性：
- 唯一性：几乎不可能找到两个不同的文件，它们会生成相同的 SHA256 指纹。
- 不可逆性：你无法通过指纹反向推导出原始文件是什么。
- 雪崩效应：即使原始文件只改变了微不足道的一点点（比如一个字符或一个像素），生成的指纹也会发生天翻地覆的变化。
- 固定长度：无论原始文件多大或多小，生成的指纹长度永远是固定的 64 个字符。
为什么要使用 SHA256 校验？
最主要的应用场景是 确保文件的完整性和真实性。
当你从网上下载一个操作系统镜像、一个重要的软件安装包或者一份关键文档时，发布者通常会一并提供该文件的 SHA256 哈希值（Checksum）。你下载文件后，可以在本地计算它的哈希值，然后与官方提供的值进行比对。如果两者完全一致，就说明你的文件是“原装正品”，可以放心使用。
如何在不同平台使用 SHA256？
下面是在主流操作系统上计算文件 SHA256 哈希值的实用命令。
Linux
在大多数 Linux 发行版中，sha256sum 是一个预装的命令行工具，非常方便。
sha256sum /path/to/your/file
# 通过哈希值直接验证下载后的文件完整性
echo '<hash_code> <file_name>' | sha256sum -c'
一般情况下gihub上release文件都自带sha256可以直接校验.
示例：
假设我们下载了一个名为 ubuntu-24.04-desktop-amd64.iso 的文件。
# 计算 ISO 文件的 SHA256 哈希值
sha256sum ubuntu-24.04-desktop-amd64.iso
# 命令执行后会输出类似下面的结果
# 5b863375b70b5711d51c35068205562e316a3c64c4d5b6f3f7756f6b5f5a8f3d ubuntu-24.04-desktop-amd64.iso
你只需要将输出的这串 5b86... 与官方网站提供的哈希值进行对比即可。
macOS
macOS 用户可以使用 shasum 命令，并通过 -a 参数指定算法。
shasum -a 256 /path/to/your/file
示例：
# 计算同一个 ISO 文件的哈希值
shasum -a 256 ubuntu-24.04-desktop-amd64.iso
# 输出格式与 Linux 类似
# 5b863375b70b5711d51c35068205562e316a3c64c4d5b6f3f7756f6b5f5a8f3d ubuntu-24.04-desktop-amd64.iso
Windows
Windows 用户可以使用系统内置的 CertUtil 工具。
CertUtil -hashfile C:\path\to\your\file SHA256
示例：
# 在 PowerShell 或 CMD 中运行
CertUtil -hashfile D:\Downloads\ubuntu-24.04-desktop-amd64.iso SHA256
# 输出会是这样的格式
# SHA256 哈希值:
# 5b863375b70b5711d51c35068205562e316a3c64c4d5b6f3f7756f6b5f5a8f3d
# CertUtil: -hashfile 命令成功完成。
Windows 输出的哈希值默认没有空格，但某些第三方工具可能会添加空格。比对时请确保格式一致，或者忽略空格进行比较。
总结
SHA256 校验是保护我们免受损坏文件和恶意软件侵害的一个简单而强大的工具。养成在处理重要文件时进行哈希校验的习惯，将为你的数字生活增添一道重要的安全防线。操作本身非常简单，几条命令就能搞定，但其背后的安全意义却十分重大。