Lassen Sie uns Hashing -Daten und ihre Bedeutung für die Sicherheitsverschlüsselung aufschlüsseln:
Was sind Hashing -Daten?
Hashing ist ein Prozess, der eine Eingabe jeder Größe (Text, Datei, Bild, Passwort usw.) eingibt und eine Ausgabe mit fester Größe als "Hash" oder "Hash-Wert" erzeugt. Stellen Sie sich das wie einen Fingerabdruck vor:Unabhängig davon, wie groß die Person ist, nimmt ihr Fingerabdruck immer den gleichen Bereich ein.
Hier ist eine technische Aufschlüsselung:
* Algorithmus: Hashing beruht auf einem bestimmten mathematischen Algorithmus (einer "Hash -Funktion"), um die Transformation durchzuführen. Zu den beliebten Hash-Funktionen gehören SHA-256, SHA-3, MD5 (obwohl MD5 für viele Sicherheitsanwendungen als kaputt gilt) und Bcrypt.
* deterministisch: Für die * gleiche * Eingabe wird die Hash -Funktion * immer * die * gleiche * Ausgabe erzeugt. Dies ist eine kritische Eigenschaft.
* Einwegfunktion (idealerweise): Es sollte rechnerisch nicht zu tun (praktisch unmöglich), den Prozess umzukehren - dh den Hash -Wert zu nehmen und die ursprüngliche Eingabe zu bestimmen. Dies ist der wichtigste Sicherheitsaspekt.
* Kollisionswiderstand (idealerweise): Es sollte sehr schwierig sein, zwei verschiedene Eingänge zu finden, die denselben Hash -Ausgang (eine "Kollision") erzeugen. Während Kollisionen theoretisch möglich sind, macht eine gute Hash -Funktion sie äußerst selten.
Analogie
Stellen Sie sich einen Holzhacker vor. Sie können eine beliebige Menge Holz in den Chipper füttern, aber es erzeugt immer den gleichen * Typ * Ausgang - Holzchips. Es ist schwierig (wenn nicht unmöglich), diese Holzspäne zu nehmen und das ursprüngliche Stück Holz wieder aufzubauen. Und wenn Sie ein völlig anderes Stück Holz einfügen, erhalten Sie im Idealfall einen deutlich anderen Haufen Holzchips.
Warum ist Hashing in der Sicherheitsverschlüsselung wichtig?
Hashing spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Sicherheitsaspekten, *obwohl es sich nicht selbst verschlüsselt *. So trägt es bei:
1. Passwortspeicher:
* Das Problem: Das Speichern von Passwörtern in einfachem Text in einer Datenbank ist ein großes Sicherheitsrisiko. Wenn die Datenbank kompromittiert ist, haben Angreifer die Passwörter aller.
* Die Lösung (Hashing): Anstatt Passwörter direkt zu speichern, speichern Websites das * Hash * des Passworts.
* Wie es funktioniert:
* Wenn ein Benutzer ein Konto erstellt, hasht die Website ihr Passwort mithilfe einer starken Hash -Funktion (wie Bcrypt oder Argon2) und speichert den Hash in der Datenbank.
* Wenn sich der Benutzer anmeldet, hashes das Passwort, das er * erneut * eingibt * und vergleicht den resultierenden Hash mit dem gespeicherten Hash.
* Wenn der Hashes übereinstimmt, ist das Passwort korrekt (ohne dass die Website jemals das tatsächliche Passwort im Klartext kennen muss).
* Salz: Ein "Salz" (eine zufällige Zeichenfolge) wird häufig dem Passwort vor dem Hashing hinzugefügt. Dies macht es für Angreifer noch schwieriger, vorbereitete Tabellen mit gängigen Passwort-Hashes ("Regenbogentabellen") zu verwenden, um Passwörter zu knacken. Das Salz wird zusammen mit dem Hash aufbewahrt.
2. Überprüfung der Datenintegrität:
* Das Problem: Sie möchten sicherstellen, dass eine Datei- oder Datenübertragung während der Übertragung oder Speicherung nicht manipuliert wurde.
* Die Lösung (Hashing): Berechnen Sie den Hash der ursprünglichen Daten und speichern Sie sie separat.
* Wie es funktioniert:
* Wenn Sie eine Datei herunterladen, können Sie den Hash der heruntergeladenen Datei berechnen.
* Vergleichen Sie den berechneten Hash mit dem ursprünglichen von der Quelle bereitgestellten Hash (z. B. auf der Website).
* Wenn der Hashes übereinstimmt, können Sie einigermaßen zuversichtlich sein, dass die Datei intakt ist und nicht geändert wurde. Selbst eine winzige Änderung der Datei führt zu einem deutlich unterschiedlichen Hash -Wert.
3. Digitale Signaturen:
* Das Problem: Sie müssen beweisen, dass ein Dokument oder eine Nachricht von Ihnen stammt und nicht geändert wurde.
* Die Lösung (Hashing + Verschlüsselung): Hashing wird in Verbindung mit * Verschlüsselung verwendet, um digitale Signaturen zu erstellen.
* Wie es funktioniert:
* Der Absender berechnet den Hash des Dokuments.
*Der Absender verschlüsselt den Hash mit ihrem *privaten Schlüssel *. Dieser verschlüsselte Hash ist die digitale Signatur.
* Der Empfänger erhält das Dokument und die digitale Signatur.
* Der Empfänger entschlüsselt die digitale Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders *, um den ursprünglichen Hash zu erhalten.
* Der Empfänger berechnet unabhängig den Hash des empfangenen Dokuments.
* Wenn die beiden Hashes übereinstimmen, kann der Empfänger zuversichtlich sein, dass das Dokument authentisch ist und nicht manipuliert wurde. Nur der Inhaber des privaten Schlüssels hätte die Signatur erstellen können, und jede Änderung des Dokuments würde zu einem anderen Hash führen.
4. Nachrichtenauthentifizierungscodes (MACs):
* Das Problem: Sie müssen sowohl die Integrität als auch die Authentizität einer Nachricht überprüfen. Wie eine digitale Signatur, verwendet aber in der Regel einen * gemeinsamen geheimen Schlüssel * anstelle von öffentlichen/privaten Schlüsselpaaren.
* Die Lösung (Hashing + geheimer Schlüssel): Hashing wird mit einem geheimen Schlüssel zum Erstellen eines Mac kombiniert.
* Wie es funktioniert:
* Der Absender berechnet den Mac der Nachricht mithilfe einer Hash -Funktion und einem gemeinsamen geheimen Schlüssel.
* Der Absender sendet die Nachricht und den Mac an den Empfänger.
* Der Empfänger berechnet den Mac der empfangenen Nachricht mit derselben Hash -Funktion und demselben gemeinsamen geheimen Schlüssel.
* Wenn der berechnete MAC mit dem empfangenen MAC übereinstimmt, weiß der Empfänger, dass die Nachricht nicht manipuliert wurde und dass er von jemandem stammt, der den gemeinsamen geheimen Schlüssel kennt. Dies schützt sowohl vor Modifikation als auch vor Fälschungen.
Wichtige Unterscheidungen:Hashing vs. Verschlüsselung
* Hashing ist Einweg: Entwickelt, um irreversibel zu sein. Sie können die Originaldaten nicht (idealerweise) aus dem Hash zurückholen.
* Verschlüsselung ist ein Zwei-Wege: Sie verschlüsseln Daten mit einem Schlüssel und können sie mit dem entsprechenden Schlüssel zu den Originaldaten entschlüsseln.
* Hashing für Integrität: In erster Linie zur Überprüfung der Datenintegrität und Authentizität.
* Verschlüsselung für Vertraulichkeit: In erster Linie zum Schutz der Vertraulichkeit von Daten (nicht autorisierte Zugriff verhindern).
Zusammenfassend
Hashing ist ein grundlegender Baustein in der Computersicherheit. Es ist zwar nicht selbst die Verschlüsselung, es wird zwar in der Kennwortspeicherung, der Datenintegritätsüberprüfung, der digitalen Signaturen und der Nachrichtenauthentifizierung ausgiebig verwendet. Seine Einweg-Natur und -sensitivität gegenüber Änderungen der Eingabe machen es zu einem wesentlichen Instrument zum Schutz von Daten und zur Überprüfung seiner Authentizität. Das Verständnis von Hashing ist für alle, die an der Softwareentwicklung, der Systemverwaltung oder der Cybersicherheit beteiligt sind, von entscheidender Bedeutung.
