L'éditeur de Downcodes vous fera comprendre l'algorithme de Hash ! La fonction de hachage est un algorithme qui mappe les données d'entrée de n'importe quelle longueur vers une sortie de longueur fixe. Elle est largement utilisée dans des domaines tels que la vérification de l'intégrité des données, le cryptage des données et le stockage de hachage. Cet article expliquera le concept, le principe et les scénarios d'application du hachage et des algorithmes de hachage courants, tels que MD5, séries SHA, bcrypt et scrypt, d'une manière simple et facile à comprendre, et analysera les problèmes de sécurité des algorithmes de hachage, tels que comme les attaques par collision, les attaques par table arc-en-ciel et les attaques traversantes. J'espère que cet article pourra vous aider à mieux comprendre l'algorithme de hachage et son rôle important dans les applications pratiques.
Le hachage est une fonction qui mappe des entrées de différentes longueurs vers une sortie de longueur fixe. Elle est largement utilisée dans de nombreux domaines tels que la vérification de l'intégrité des données, le cryptage des données et le stockage de hachage. Les algorithmes de hachage courants incluent MD5, SHA series, bcrypt, scrypt, etc. Parmi eux, SHA-256 et SHA-512 sont largement utilisés dans le domaine de la sécurité, tandis que MD5 n'est plus recommandé en raison de problèmes de sécurité.
Hachage, la traduction chinoise est hachage, aussi souvent appelé hachage. Il s'agit d'une fonction qui mappe des données d'entrée de différentes longueurs à une sortie de longueur fixe, généralement une chaîne ou un nombre plus court. Cette sortie est souvent appelée valeur de hachage ou valeur de hachage. La conception de la fonction de hachage prend en compte un calcul rapide et la réduction des collisions de hachage, car différentes entrées peuvent obtenir la même valeur de hachage, cette situation est appelée collision de hachage.
Le principe de conception de la fonction Hash est que de légers changements dans les données d'entrée entraîneront d'énormes changements dans la valeur de hachage en sortie. Cette propriété est appelée « effet d'avalanche ». Une bonne fonction de hachage est conçue pour être uniforme, c'est-à-dire que de petits changements dans les données d'entrée seront répartis uniformément dans la valeur de hachage de sortie, réduisant ainsi le risque de collisions. Les fonctions de hachage courantes incluent MD5, SHA-1, SHA-256, etc. Avec le développement de la technologie informatique, pour certains scénarios ayant des exigences de sécurité élevées, comme les applications de cryptographie, certaines fonctions de Hash traditionnelles ne sont plus recommandées en raison de leurs performances insuffisantes et ont été crackées.
1. Contrôle de l'intégrité des données
Les valeurs de hachage peuvent être utilisées pour vérifier si les données ont changé pendant la transmission ou le stockage. Par exemple, pendant le processus de transfert de fichier, l'expéditeur peut calculer la valeur de hachage du fichier et l'envoyer au destinataire. Le destinataire recalcule la valeur de hachage après l'avoir reçue, puis la compare à la valeur de hachage reçue si elle est incohérente. , La documentation peut avoir été falsifiée.
2. Cryptage des données
Les fonctions de hachage sont largement utilisées en cryptographie. Les fonctions de hachage de mot de passe courantes, telles que bcrypt, scrypt, etc., sont utilisées pour chiffrer de manière irréversible les mots de passe des utilisateurs. Même en cas de fuite de la base de données, les pirates ne peuvent pas obtenir directement le mot de passe de l'utilisateur.
3. Stockage du hachage
Les valeurs de hachage sont souvent utilisées pour créer une table de hachage (Hash Table) afin de stocker des données en association avec la valeur de hachage correspondante afin d'améliorer l'efficacité de la récupération des données. Ceci est très courant dans des scénarios tels que les bases de données et les systèmes de cache.
1.MD5
MD5 (Message Digest Algorithm 5) est un algorithme de hachage largement utilisé qui génère une valeur de hachage de 128 bits (16 octets). Cependant, en raison de sa mauvaise sécurité, son utilisation n'est plus recommandée dans le domaine de la sécurité et est davantage utilisée dans des scénarios non liés à la sécurité, tels que la vérification de l'intégrité des fichiers.
2. Série SHA
La série SHA (Secure Hash Algorithm) comprend différentes versions telles que SHA-1, SHA-256, SHA-512, etc., et les longueurs des valeurs de hachage de sortie sont également différentes. Les versions plus récentes telles que SHA-256 et SHA-512 sont largement utilisées dans les signatures numériques, les certificats SSL, etc. car elles offrent une sécurité supérieure.
3. bcrypt
bcrypt est un algorithme de hachage spécifiquement utilisé pour le stockage des mots de passe. Il introduit le concept de « sel », qui augmente la sécurité du stockage des mots de passe en ajoutant du sel aléatoire pendant le processus de hachage des mots de passe, résistant ainsi efficacement aux attaques de table arc-en-ciel.
4. crypter
scrypt est également une fonction de hachage de mot de passe. Semblable à bcrypt, il utilise des technologies telles que le « salting » et le « key stretching » pour améliorer sa capacité à résister aux attaques par force brute.
Lorsque vous choisissez un algorithme de hachage, veillez à éviter d'utiliser des algorithmes qui se sont révélés dangereux et essayez de choisir des algorithmes plus récents qui ont été largement utilisés et évalués pour garantir la sécurité et l'intégrité des données.
Lectures complémentaires : Quels sont les problèmes de sécurité avec Hash ?
Bien que le Hash soit largement utilisé dans de nombreux domaines, il n’est pas parfait. Il existe certains problèmes de sécurité avec les fonctions de hachage, notamment :
1. Attaque-collision
La collision signifie que différentes données d'entrée obtiennent la même valeur de hachage après avoir été calculées par la fonction de hachage. Les fonctions de hachage doivent essayer d'éviter les collisions, car celles-ci peuvent entraîner des problèmes de sécurité. Dans certains algorithmes de hachage non sécurisés (tels que MD5 et SHA-1), des attaques par collision ont été découvertes. Les attaquants peuvent construire différentes entrées mais obtenir la même valeur de hachage, entraînant ainsi des risques de sécurité.
2. Attaque de table arc-en-ciel
L'attaque de la table arc-en-ciel est une méthode d'attaque qui utilise une fonction de hachage unidirectionnelle pour stocker les mots de passe. L’attaquant crée à l’avance une table arc-en-ciel contenant des hachages de mots de passe courants. Une fois la valeur de hachage dans la base de données obtenue, l'attaquant peut trouver rapidement le mot de passe en clair correspondant en comparant la valeur de hachage dans la table arc-en-ciel.
3. Attaque traversante
Étant donné que l'espace de sortie de la fonction de hachage est limité, un attaquant peut trouver les données d'entrée d'origine en parcourant toutes les entrées possibles, en calculant la valeur de hachage, puis en comparant la valeur de hachage cible. Cette méthode d’attaque est appelée attaque traversante ou attaque par force brute.
Afin d'améliorer la sécurité des fonctions de hachage, les chercheurs ont conçu des algorithmes de hachage plus complexes et sécurisés, tels que SHA-256 et SHA-3. Ces algorithmes sont largement utilisés dans des applications pratiques et sont étudiés et vérifiés depuis longtemps dans les domaines de la cryptographie et de la sécurité des réseaux.
J'espère que l'explication de l'éditeur de Downcodes pourra vous aider à comprendre les concepts de base et les applications de l'algorithme de hachage. Dans les applications pratiques, il est crucial de choisir un algorithme de hachage approprié, qui doit être sélectionné en fonction de scénarios spécifiques et d'exigences de sécurité.