Computerhashes spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Datensicherheit und -integrität, indem Sie eine Möglichkeit bieten:
1. Überprüfen Sie die Datenintegrität:
* Änderungen nachweisen: Hash-Funktionen nehmen Eingabedaten in jeder Größe auf und erzeugen einen Ausgang mit fester Größe, der als Hash oder Digest bezeichnet wird. Selbst eine winzige Änderung der Eingabedaten führt zu einem drastisch anderen Hash -Wert. Dies macht sie hervorragend, um zufällige oder absichtliche Änderungen an Daten zu erkennen.
* Dateiüberprüfungen herunterladen: Websites bieten häufig den Hash einer herunterladbaren Datei (z. B. mit SHA-256). Nach dem Herunterladen der Datei können Benutzer ihren Hash mit einem Hash -Dienstprogramm berechnen und mit dem veröffentlichten Hash vergleichen. Wenn der Hashes übereinstimmt, bestätigt sie, dass die Datei während des Downloads nicht beschädigt oder manipuliert wurde.
* Datenbankintegrität: Hashes können verwendet werden, um nicht autorisierte Änderungen an Datenbankdatensätzen zu erkennen. Der Hash eines Datensatzes (oder eine Reihe von Datensätzen) kann separat gespeichert werden. Durch regelmäßige Neuberechnung und Vergleich mit dem gespeicherten Hash können Inkonsistenzen identifiziert werden.
* Versionskontrollsysteme: Systeme wie Git verwenden Hashes ausgiebig, um Änderungen an Dateien und Verzeichnissen zu verfolgen und effiziente Versionen und Zusammenarbeit zu ermöglichen.
2. Passwortsicherheit:
* Kennwörter sicher speichern: Anstatt Passwörter direkt in einer Datenbank zu speichern, die katastrophal, wenn die Datenbank kompromittiert würde, speichern Websites den Hash des Kennworts. Wenn ein Benutzer versucht, sich anzumelden, hashes die Website das eingegebene Passwort und vergleicht es mit dem gespeicherten Hash. Wenn der Hashes übereinstimmt, ist die Authentifizierung erfolgreich.
* Salzung: Um die Sicherheit der Passwort weiter zu verbessern, wird ein zufälliges "Salz" häufig dem Passwort vor Hashing hinzugefügt. Dies erschwert es für Angreifer, vorbereitete Hashes-Tabellen (Regenbogentabellen) zu verwenden, um Passwörter zu knacken, auch wenn sie Zugriff auf die Datenbank von Passwort-Hashes erhalten.
* Passwortwiederherstellung: Während Hashes Passwörter schützen, sind sie Einweg-Funktionen. Es ist nicht möglich, einen Hash umzukehren, um das ursprüngliche Passwort zu erhalten. Bei der Wiederherstellung von Kennwortverfahren werden in der Regel das Kennwort zurückgesetzt, ohne das alte abzurufen.
3. Digitale Signaturen:
* Authentifizierung von Dokumenten: Eine digitale Signatur verwendet Kryptographie, um ein Dokument oder eine Nachricht an eine bestimmte Person oder Entität zu binden. Es beinhaltet oft das Hashing des Dokuments und verschlüsselt dann den Hash mit dem privaten Schlüssel des Absenders. Der Empfänger kann dann den verschlüsselten Hash mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders entschlüsseln und mit dem Hash vergleichen, den sie aus dem empfangenen Dokument berechnen. Wenn der Hashes übereinstimmt, beweist es die Identität des Absenders und dass das Dokument nicht geändert wurde.
* Software -Integrität: Softwareanbieter verwenden digitale Signaturen, um sicherzustellen, dass die heruntergeladene Software authentisch ist und nicht manipuliert wurde.
4. Datenstrukturen:
* Hash -Tabellen: Hash -Funktionen sind für Hash -Tabellen von grundlegender Bedeutung. Sie arbeiten mit dem Hash eines Schlüssels, um festzustellen, wo der zugehörige Wert gespeichert werden soll.
* Inhaltsadressierung: Verteilte Systeme wie IPFs verwenden die Inhaltsadressierung, wobei Dateien von ihrem Hash identifiziert werden. Dies stellt sicher, dass sich auch die Adresse (Hash) ändert, wenn sich der Inhalt ändert, ebenso sich die Adresse (Hash) ändert und ein effizientes Speicher und Abruf ermöglicht.
Schlüsseleigenschaften guter Hash -Funktionen:
* deterministisch: Der gleiche Eingang erzeugt immer den gleichen Ausgang.
* rechnerisch effizient: Es sollte schnell sein, den Hash zu berechnen.
* Vorabwiderstand (Einweg): Es sollte rechnerisch nicht realisierbar sein, den Eingang zu finden, der einen bestimmten Hash erzeugt.
* Zweiter Vorabwiderstand: Bei einem Input und seinem Hash sollte es rechnerisch nicht realisierbar sein, einen anderen Eingang zu finden, der denselben Hash erzeugt.
* Kollisionswiderstand: Es sollte rechnerisch nicht realisierbar sein, zwei verschiedene Eingaben zu finden, die denselben Hash erzeugen. Während Kollisionen theoretisch möglich sind (da der Eingaberaum viel größer ist als der Ausgangsraum), sollte eine gute Hash -Funktion sie äußerst selten machen.
Beispiele für gemeinsame Hash -Algorithmen:
* Md5: (Message Digest 5) - Als kryptografisch defekt angesehen und sollte aufgrund der Anfälligkeit für Kollisionen nicht für sicherheitsrelevante Anwendungen verwendet werden.
* SHA-1: (Sicherer Hash -Algorithmus 1) - Auch als kryptografisch geschwächt und sollte für neue Anwendungen vermieden werden.
* SHA-2-Familie (SHA-256, SHA-384, SHA-512): Sicherer als MD5 und SHA-1 und häufig für digitale Signaturen, Kennworthashing und Datenintegritätsprüfungen verwendet. SHA-256 ist eine gemeinsame Wahl.
* sha-3: (Keccak) - Ein neuerer Hash -Funktionsstandard, der unterschiedliche Designprinzipien als SHA -2 bietet.
* Bcrypt, Scrypt, Argon2: Speziell für das Passworthashing entwickelt. Sie sind rechenintensiv (langsam), was sie gegen Brute-Force-Angriffe widerstandsfähiger macht.
Zusammenfassend sind Computerhashes ein grundlegendes Instrument zur Gewährleistung der Datensicherheit und -integrität. Durch die Bereitstellung eines eindeutigen Datenfingerabdrucks können wir Änderungen erkennen, Passwörter sichern, Dokumente authentifizieren und effiziente Datenstrukturen erstellen. Die Auswahl des richtigen Hash -Algorithmus ist unter Berücksichtigung seiner Sicherheitseigenschaften und der spezifischen Anwendung entscheidend.
