java hash碰撞分析模拟

for java:

依靠相应语言的hashtable/hashmap实现过程（request多为此结构），当不同的key存入时如果hash值相等则以链表方式连接在前面。此漏洞利用碰撞相同的hash值得到一个长链表，重新get时，map的计算过程会将时间复杂度巨增，原来一个简单的过程将变成一个很费cpu的过程。常见的服务器会将用户post的数据保存在hashmap中. 而向hashmap中插入n对元素的时间复杂度大约是O(n), 但如果精心构造key使得每个key的hash值相同(也就是产生了碰撞),则时间复杂度会恶化到O(n^2),导致消耗大量的CPU时间.

模拟实现

public class Hash {

public static void main(String[] args) {

HashMap<App, String>hash=new HashMap<App, String>();
Long start=System.currentTimeMillis();
for (Integer i = 0; i < 65536 ; i++) {
App app=new App();
app.setId(100);
hash.put(app, i.toString());
}
App app2=new App();
app2.setId(100);
hash.get(app2);
Long end=System.currentTimeMillis();
System.out.println("第一种方式"+(end-start)/1000);//33

HashMap<App, String>hash2=new HashMap<App, String>();
Long start2=System.currentTimeMillis();
for (Integer i = 0; i < 65536 ; i++) {
App app=new App();
app.setId(i);
hash2.put(app, i.toString());
}
App app3=new App();
app3.setId(100);
hash2.get(app3);
Long end2=System.currentTimeMillis();
System.out.println("第2种方式"+(end2-start2)/1000);
}
}

结果:第一种方式138

第二种:0

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public class App {

private Integer id;

public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
// TODO Auto-generated method stub
return super.equals(obj);
}
@Override
public int hashCode() {
// TODO Auto-generated method stub
return id;
}
}

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final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//node 存储值的数据结构
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length; // 初始化长度
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//根据hash值计算值卡槽(值所在hashmap的位置)
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) //hash值相同key地址相同或key的值相等
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) { //p为hash值相等的链表最后一个元素
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}

hash碰撞出现的情景？
（1）一般会出现在大的数据情况之下
（2）hashcode的生成方法唯一性较弱（比如上面的人为的生产hashcode）

java hash碰撞分析模拟

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