實現斷點續傳文件的哈希完整性驗證

M66 2025-05-27

在文件傳輸或下載過程中，尤其是大文件的傳輸，常常會遇到中斷的情況。為了確保文件的完整性，在文件傳輸過程中通常會對文件進行哈希驗證。 PHP提供了強大的哈希功能， hash_update_stream函數便是其中之一，它可以用來處理大文件的哈希計算，特別適用於斷點續傳文件的驗證。

本文將介紹如何使用hash_update_stream實現文件的哈希完整性驗證，確保文件在中斷後繼續下載時能進行完整性校驗。

1. 什麼是hash_update_stream函數？

hash_update_stream函數是PHP 中用來在讀取流數據的過程中計算哈希值的函數。與hash_update不同，後者需要將整個數據一次性加載到內存中，而hash_update_stream則可以逐步讀取文件流進行哈希計算，因此特別適合用於大文件或者需要分塊處理的文件。

 bool hash_update_stream ( resource $context , resource $stream [, int $length ] )

$context ：哈希資源，通常由hash_init創建。
$stream ：文件流資源，通常通過fopen()獲取。
$length ：要讀取的字節數，默認為8192字節。

2. 斷點續傳文件的哈希驗證

在文件傳輸過程中，若傳輸中途斷開，斷點續傳機制會從斷開的位置繼續下載。為了驗證斷點續傳後的文件完整性，通常會在服務器端計算文件的哈希值並與客戶端傳輸的哈希值進行對比。

假設你有一個斷點續傳下載的文件bigfile.zip ，你需要驗證該文件是否在傳輸過程中被篡改或者丟失部分內容。下面是實現哈希完整性驗證的步驟。

3. 示例代碼：使用hash_update_stream驗證文件完整性

假設我們需要下載一個文件bigfile.zip ，並且驗證文件在斷點續傳時的完整性。以下代碼展示瞭如何在斷點續傳過程中使用hash_update_stream函數計算文件的哈希。

 <?php
// 初始哈希上下文（使用 SHA256 演算法）
$hashContext = hash_init('sha256');

// 打開文件流
$fileStream = fopen('https://m66.net/bigfile.zip', 'rb');
if (!$fileStream) {
    die("無法打開文件！\n");
}

// 計算文件的哈希值
while (!feof($fileStream)) {
    // 讀取文件並更新哈希
    $data = fread($fileStream, 8192);
    hash_update_stream($hashContext, $data);
}

// 獲取最終的哈希值
$fileHash = hash_final($hashContext);

// 輸出文件的哈希值
echo "文件的SHA-256哈希值：$fileHash\n";

// 關閉文件流
fclose($fileStream);

// 假設已經在服務器端生成並存儲了文件的正確哈希值
$serverStoredHash = 'abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890';

// 比較本地計算的哈希值與服務器存儲的哈希值
if ($fileHash === $serverStoredHash) {
    echo "文件完整性驗證成功！\n";
} else {
    echo "文件驗證失敗，文件可能已經損壞或被篡改！\n";
}
?>

4. 代碼解釋

hash_init ：初始化一個哈希上下文，選擇sha256算法來生成哈希值。
fopen ：打開待下載的文件流，在這裡我們使用https://m66.net/bigfile.zip作為示例文件地址。
hash_update_stream ：逐步讀取文件的每一塊數據並更新哈希值。每次讀取的數據塊大小為8192字節。
hash_final ：獲取文件的最終哈希值。
文件驗證：將計算出的哈希值與服務器上存儲的正確哈希值進行對比，從而驗證文件的完整性。

5. 斷點續傳時的哈希驗證

在斷點續傳的場景中，我們通常會存儲一個“已下載的部分”哈希值，並且在繼續下載時接著計算從上次斷點處開始的文件部分的哈希。為此，代碼中的fread可以配合fseek來控製文件的讀取位置，從而確保從指定位置開始計算。

 // 設置文件流指針到指定位置（比如斷點續傳的部分）
fseek($fileStream, $resumePosition);

在繼續下載時，我們從resumePosition位置開始繼續讀取數據塊並更新哈希，最終驗證整個文件的完整性。

6. 總結

通過使用hash_update_stream ，PHP 提供了一個高效的方式來計算大文件的哈希值，尤其適用於斷點續傳的文件傳輸過程中。通過這種方式，我們能夠確保文件在傳輸過程中的完整性與正確性，避免文件在中途斷開後出現數據丟失或損壞的情況。

如果你正在開發一個需要支持斷點續傳的文件下載或上傳系統，結合hash_update_stream函數進行哈希驗證，將為你提供一個可靠的數據完整性保障。