Co je hashování a jak funguje?

Techniky ochrany údajů jsou vítaným vývojem. Zvyšují přesnost a použitelnost dat. Hašování je proto oblíbeným tématem diskurzu o kybernetické bezpečnosti.

Nárůst poptávky po datech zvýšil zájem o procesy anonymizace a nejlepším přístupem k tomu je hašování.

Tento článek vás naučí výhody hashování a jak to funguje.

Co je hashování?

Za předpokladu, že jste si koupili nový telefon a jeho smršťovací fólie je roztržená, znamená to, že byl otevřen, používán, vyměněn nebo dokonce poškozen. Hašování je v podstatě stejné, ale pro data místo fyzických objektů.

Stejně tak je hašování jako virtuální smršťovací obal nasazený na software nebo data, aby informoval uživatele, zda byl nějakým způsobem nahrazen nebo použit.

Hašování je algoritmus, který vypočítává hodnotu řetězce ze souboru, který má pevnou velikost. Obsahuje tuny dat, transformovaných do krátkého pevného klíče nebo hodnoty. Obvykle je souhrn informací nebo dat v původním odeslaném souboru.

Hašování je jedním z nejlepších a nejbezpečnějších způsobů, jak identifikovat a porovnávat databáze a soubory. Transformuje data na pevnou velikost bez ohledu na počáteční vstup dat. Přijatý výstup je známý jako hodnota hash nebo kód. Navíc výraz „hash“ lze použít k popisu hodnoty i hašovací funkce.

Jaké jsou výhody hašování?

Hašování má mnoho výhod, včetně moderních kryptografických hašovacích funkcí. Některé z těchto výhod jsou uvedeny níže.

1. Načítání dat

Jednou z výhod hashování je, že používá algoritmy k mapování dat objektu na celočíselnou hodnotu. Hash je výhodný, protože jej lze použít k zúžení vyhledávání při lokalizaci položek na mapě dat objektu.

Například hašovací tabulky ve formě párů klíčů a hodnot vám pomohou identifikovat data a fungovat jako vstupní hašovací funkce. Hash kód je pak mapován na pevnou velikost.

Hashovací tabulky podporují funkce jako Insert (klíč, hodnota), Get (klíč) a Delete (klíč).

2. Digitální podpisy

Digitální podepisování dokumentů je dnes běžnou praxí. Kromě načítání dat pomáhá hašování také šifrovat a dešifrovat digitální podpisy používané k ověřování odesílatelů a příjemců zpráv. Hash pomáhá transformovat digitální podpis, který je jak hodnotou hash, tak podpisem, a je odeslán samostatným přenosem do přijímače.

Po odeslání bude hash porovnán s přenesenou zprávou, aby bylo zajištěno, že jsou obě stejné. V jednosměrné hašovací operaci hašovací funkce indexuje původní hodnotu nebo klíč a umožňuje přístup k datům spojeným s konkrétní hodnotou nebo klíčem, který je načten.

Nejjednodušší metodou digitálního podpisu je vytvořit hash odeslaných informací a zašifrovat je svým soukromým klíčem (z váš pár asymetrických kryptografických klíčů), aby kdokoli s vaším veřejným klíčem mohl vidět skutečný hash a ověřit obsah platný.

3. Zabezpečení heslem

Vytváření silných hesel je efektivní způsob, jak udržet vetřelce na uzdě.

Jednou z výhod hashování je, že jeho heslo nelze upravit, ukrást nebo změnit. To je chvályhodné, zejména proto, že kybernetičtí útočníci dokážou s hesly manévrovat použití útoků hrubou silou. Jde o efektivní schéma šifrování klíče, které nelze zneužít. Pokud bude hash kód ukraden, bude k ničemu, protože jej nelze použít nikde jinde. Majitelé webových stránek používají tuto metodu zabezpečit hesla svých uživatelů.

Jak hashování funguje?

Hašování je jednosměrná kryptografická funkce, protože hašování je nevratné. Výstup hashování vám neumožňuje znovu vytvořit obsah souboru. Umožňuje vám však zjistit, zda jsou dva soubory podobné, aniž byste znali jejich obsah.

Podívejme se, jak hashování funguje.

1. Algoritmus Message-Digest

Jedním ze způsobů, jak funguje hašování, je algoritmus pro zpracování zpráv. Část hashovacích funkcí spoléhá na hash pro generování jedinečné hodnoty a jedinečného symetrického klíče. Tento algoritmus je také známý jako algoritmus pouze pro šifrování, protože může generovat výjimečnou hodnotu, kterou nelze nikdy dešifrovat.

Algoritmus Message-digest funguje tak, že vám pomáhá zpracovat zprávu s proměnnou délkou na výstup s pevnou délkou asi 128 bitů. Tato vstupní zpráva bude poté rozdělena na části po 512 bitech.

2. vířivá vana

Hašování funguje prostřednictvím algoritmu Whirlpool, protože je to jedna z hašovacích funkcí. Původně se Whirlpool jmenoval Whirlpool-0, ale po několika děleních byl znám jako Whirlpool-T, později známý jako Whirlpool.

Je to kryptograficky zabezpečená hašovací funkce a nemá žádnou slabinu relevantní pro hašovací tajemství. Použití Whirlpool přímo pro hashování hesel je však špatné, protože je rychlé a umožňuje hackerům uhodnout mnoho hesel během sekundy.

Whirlpool funguje tak, že vezme zprávu menší než 2256bit a vrátí ji do 512bitového výtahu zpráv. Používá se také zdarma pro jakýkoli účel.

3. Rivest–Shamir–Adleman (RSA)

Rivest-Shamir-Adleman (RSA) je jedním z algoritmů používaných pro hashování. Moderní počítače jej využívají především k šifrování a dešifrování zprávy. Jedná se o kryptografický algoritmus, který používá veřejný i soukromý klíč, kde se šifrování provádí ve veřejném klíči a dešifrování se provádí v soukromém klíči.

Hašování funguje pomocí RSA, protože RSA vytváří a publikuje soukromé a veřejné klíče na základě velkých prvočísel a další hodnoty. Prvočísla jsou držena v tajnosti. Zprávy můžete zašifrovat a dešifrovat sami, ale dekódovat je lze pouze v případě, že znáte prvočísla.

4. Secure Hash Algorithm (SHA)

Secure Hash Algorithm (SHA) je rodina kryptografických funkcí navržených pro uchovávání a ukládání dat. Funguje tak, že data transformuje pomocí hashovací funkce, ale nelze je transformovat na původní data. Je to proto, že se jedná o algoritmus, který zahrnuje bitové operace, kompresní funkce a modulární doplňky a používá se pro šifrování hesel.

Využití hashování pro zabezpečení dat

Hašování je nástroj v počítačové bezpečnosti, který vám může říct, kdy jsou dva soubory identické a bezpečné, aby se zabránilo kolizi.

Někdy mohou soubory vypadat tak, že mají stejnou funkci a chování, ale nemají stejný hash. Spoléhat se při detekci na hash je tedy dobrý přístup a zajistí, že vaše data nebudou ohrožena.

Co je útok muže uprostřed?

Útok typu man-in-the-middle je jedním z nejstarších podvodů. Ale jak to funguje na internetu a jak to můžete zjistit?

Přečtěte si další

O autorovi