“Hashing”
哈希
哈希是一种将输入数据（例如文件或密码）转换为固定大小字符串的过程，代表原始数据的唯一指纹。它通常用于网络安全，以安全地存储密码和验证数据完整性。
哈希的工作原理
当数据被哈希时，它会经过一个数学算法，产生一个唯一的哈希值。这个算法接收输入数据，并进行一系列计算，将其转换为固定大小的字符字符串。
哈希的关键特性如下：
- 确定性：相同的输入总是会产生相同的哈希值。这个属性允许进行高效的数据检索和比较。
- 均匀性：输入数据的微小变化将导致完全不同的哈希值。这个属性确保即使是最小的修改也会产生显著不同的输出，使其在验证数据完整性方面非常有效。
- 单向函数：哈希被设计为单向函数，这意味着从哈希值反向推导出原始输入数据在计算上是不可行的。这个属性使哈希成为安全存储敏感信息（如密码）的理想选择。
哈希的应用
密码存储：哈希的主要应用之一是在密码存储中。服务提供商不存储实际密码，而是存储哈希值。当用户尝试登录时，输入的密码会被哈希并与存储的哈希值进行比较。如果匹配，则授予访问权限。
数据完整性：哈希也用于确保传输或存储过程中的数据完整性。通过在发送文件或消息之前生成哈希值，接收者可以通过将生成的哈希值与接收到的数据上进行的新计算进行比较来验证数据的完整性。数据的任何变化都会导致不同的哈希值，表明可能存在篡改。
哈希算法
有几种常用的哈希算法，每种算法都有其特性、优点和缺点。以下是一些著名的算法：
MD5（消息摘要算法5）：MD5是一种广泛使用、快速且简单的哈希算法。然而，在某些应用中被认为是不安全的，因为它易受碰撞攻击。
SHA-1（安全哈希算法1）：SHA-1是另一种广泛使用的哈希算法。然而，由于算法中的漏洞，它也被认为是不安全的。因此，它正在被淘汰并被更安全的替代方案取代。
SHA-256（安全哈希算法256）：SHA-256是SHA-2系列哈希算法的一部分，在许多应用中被广泛使用。与MD5和SHA-1相比，它提供了更高的安全性。
通过哈希增强安全性
为了增强哈希的安全性，可以实施几种技术和最佳实践：
加盐：加盐是在哈希之前向输入数据添加一个随机值（盐）。盐与哈希值一起存储。这个技术通过增加哈希值的额外随机性和复杂性来提高安全性，使其更能抵御预计算的彩虹表攻击。它还有助于防止诸如字典攻击和暴力破解攻击等攻击。欲了解更多信息，请参阅术语：加盐。
密钥伸展：密钥伸展是一种增加哈希过程计算复杂度的技术。它通过故意减慢哈希算法的速度，使暴力破解和密码破解攻击在计算上代价高昂且耗时。
更新哈希算法：定期更新所使用的哈希算法是至关重要的，因为随着时间的推移可能会发现新的漏洞。保持使用最新的安全哈希算法可以确保存储的哈希值能抵御攻击。建议升级到更先进的算法，如SHA-256，以提高安全性。
在实施哈希时，必须在安全性、性能和与现有系统的兼容性之间取得平衡。定期评估和升级哈希算法可帮助维持整体安全态势。这包括评估与新算法相关的潜在风险，并评估其对现有系统和应用程序的影响。
为了有效利用哈希进行密码存储和数据完整性验证，组织应遵循最佳实践，例如为不同账户使用强大且唯一的密码，实施加盐哈希，并定期更新哈希算法以采用最安全的选项。通过这样做，他们可以增强其系统的整体安全性，保护敏感信息免受未经授权的访问和篡改。