Part I: 逐次処理

概要

本章では、パスワードクラッキングを例に逐次処理の基礎を学びます。

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パスワードクラッカーの実装

組み合わせ生成

object PasswordCracker:
  private val Letters: String = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"

  /** Generate all combinations of lowercase letters of the given length */
  def getCombinations(length: Int): List[String] =
    @tailrec
    def generate(current: List[String], remaining: Int): List[String] =
      if remaining == 0 then current
      else
        val next = for
          prefix <- current
          letter <- Letters
        yield prefix + letter
        generate(next, remaining - 1)

    generate(List(""), length)

ハッシュ計算

import java.security.MessageDigest

/** Calculate SHA-256 hash of the given password */
def getCryptoHash(password: String): String =
  val digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256")
  val bytes = digest.digest(password.getBytes("UTF-8"))
  bytes.map(b => f"$b%02x").mkString

パスワード解析

/** Check if the password matches the given hash */
def checkPassword(password: String, cryptoHash: String): Boolean =
  getCryptoHash(password) == cryptoHash

/** Crack password by brute force */
def crackPassword(cryptoHash: String, length: Int): Option[String] =
  getCombinations(length).find(checkPassword(_, cryptoHash))

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特徴

• 末尾再帰: @tailrec アノテーションでスタックオーバーフローを防止
• for 内包表記: 宣言的な組み合わせ生成
• Option 型: null の代わりに Option[String] で結果を表現

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次のステップ

Part II では、スレッドを使った並列処理を学びます。