信息技术数字 » 安全 » 什么是哈希？本文将完整解释哈希的用途以及它在数字安全中的工作原理。
散列将数据转换为独特且安全的指纹。
它对于密码保护、区块链和恶意软件检测至关重要。
更新的算法和技术（例如加盐）增强了安全性。
它与加密不同：散列是不可逆的，并且保证完整性，而不是机密性。
您是否听说过散列并想知道它的真正含义和用途？ 尽管它看起来像是一个只有计算机专家才能掌握的技术概念，但事实是，散列过程对我们的数字生活的影响远超我们的想象。 它存在于密码保护中、加密货币交易、恶意软件检测，甚至法律文件和文档的真实性。
在下面的几行中，我们将深入探讨有关散列的所有知识： 从其定义和操作到最安全的算法， 其在网络安全中的应用 以及现实生活中的实际例子。如果你想彻底理解， 这个虽小但功能强大的元素如何成为互联网安全的关键继续阅读。我们保证，读完本文后，您将以不同的眼光看待您的数据和数字信息。
什么是哈希？
当我们谈论 散列，我们指的是将任何数据集（例如文本、文件、图像甚至句子）转换为 固定长度的字母数字字符串. 该过程的结果称为哈希。、哈希值或原始数据的数字指纹。无论输入数据的大小， 哈希的输出长度始终相同，取决于我们使用的算法。
哈希是单向的，这意味着如果你知道结果（哈希值）， 你无法逆转这个过程 并再次获取原始数据。 这对于保护机密信息至关重要。 这是与传统加密的主要区别之一，如果您拥有正确的密钥，则可以恢复原始消息。
功能之一 安全哈希函数最重要的特征 是 原始数据中的任何细微变化 —即使修改一个字母或字符— 生成完全不同的哈希值。 因此， 数据中的细微差异很容易被检测到.
哈希是如何工作的？
哈希使用所谓的 哈希函数，这是一种专门设计用于将原始数据转换为序列的数学算法 看似随机却独一无二. 根据算法的系列和版本， 链条的长度可能会有所不同 （例如，128 位、256 位或更多）。
该过程遵循以下几点 预先制定的规则 y, 根据定义，它是确定性的：对于相同的输入，你总是会得到完全相同的哈希值。然而， 两个不同的输入不应该生成相同的哈希值尽管过去在旧算法中发现了允许这些所谓“碰撞”的弱点。
算法和程序之间的区别：详细指南让我们看一个使用 SHA-1 等流行算法的简单示例：
“Brian”的哈希可能是： 75c450c3f963befb912ee79f0b63e563652780f0
“大脑”的哈希值将完全不同： 8b9248a4e0b64bbccf82e7723a3734279bf9bbc4
只需交换两个字母就会产生完全不同的输出字符串。.
从实际角度来说，它可以被浓缩 整本书、一部电影或一个数字数据库 一 固定长度哈希。 这个 让您快速有效地比较信息的完整性和身份 无需操作整个原始数据。
哈希函数的主要特征
对于要考虑的哈希函数 在网络安全方面安全且有用, 必须满足几个属性:
确定性： 相同的输入总是产生相同的哈希值。
单： 极不可能找到两个生成相同哈希值（抗碰撞）的不同输入。
单程： 没有直接的方法可以从生成的哈希中推断出原始数据。
高度敏感： 数据的最小变化都会产生完全不同的哈希值。
速度： 哈希计算必须能够高效地进行，尽管在密码存储中最好不要太快，以避免暴力攻击。
这些属性对于密码保护等应用至关重要。 或 文件完整性验证如果算法缺少其中任何一个（例如 MD5 或 SHA-1，它们容易受到碰撞），则不再建议将其用于安全目的。
散列有什么用处？
散列是网络安全和现代计算的基本支柱。.其主要应用包括：
密码保护和验证： 系统不存储原始密码，而是存储其哈希值。登录时，系统会计算输入密码的哈希值，并将其与存储的密码进行比较。 如果匹配，则访问有效。。 这个 阻止攻击者 访问数据库并获取真实密码。
文件完整性验证： 存储或传输文件时，会生成并附加其哈希值。 如果有人更改了文件，哈希值就会改变。，这允许检测到任何修改。
恶意软件检测： 防病毒和安全系统维护已知恶意程序的哈希签名数据库。 如果扫描的文件生成数据库中存在的哈希值，则会检测并阻止恶意软件。.
区块链的安全性和真实性： 在区块链中，每个区块都包含前一个区块的哈希值以及其内容的唯一指纹。 这确保了安全且不可变的链：任何变化都会被快速检测到。
高效的数据库管理： 哈希索引的使用 允许您查找和检索信息 超快速地处理大量数据。
数字签名和认证： 它们用于验证电子文档或交易的作者和真实性。
检测版权侵权： 一些系统通过使用哈希值创建“指纹”来识别受保护的内容。
互联网上的 Cookie：它们是什么、类型、用途、法律以及如何管理它们如你所见， 哈希在很多情况下都有使用 — 从在线服务和银行平台到医疗保健系统、智能合约和区块链。
区块链和加密货币中的哈希
在比特币等区块链系统中， 哈希在整个网络的安全性和完整性中起着核心作用。. 连锁店里的每个区块 你自己的哈希 以及前一个区块的哈希值，形成一个 不可侵犯的链条：如果任何区块被更改，所有后续哈希值也会被修改，以提醒可能被篡改。
哈希用于：
的Garanti确保数据完整性 在每个区块中
保护交易并防止假冒
通过比较哈希值来促进信息的搜索和验证
允许区块挖矿（工作量证明）：矿工寻找满足一定难度条件的哈希值，解决数学问题，确保网络安全。
生成钱包地址并对交易或智能合约进行数字签名
无需哈希， 加密货币和区块链并不安全或透明。.
哈希的实际应用和使用示例
为了将您所学到的知识付诸实践，以下是散列作为功能元素的主要现实案例：
密码验证： 银行、邮政服务或社交网络等系统存储 仅哈希值 而不是清除密码。这 阻止攻击者 防止密码泄露，获取原始密码。
下载完整性检查： 下载软件时，通常会发布其哈希值以验证其未被恶意软件修改或感染。
防病毒和网络安全： 这些程序将可疑文件的哈希值与已知恶意软件的数据库进行比较。
存储系统： 数据库使用哈希索引来加速搜索并避免重复。
法律文件和电子签名的认证： 哈希值保证文档在签名后没有被篡改。
版权控制： 数字平台通过将内容链接到其独特的哈希值来识别非法复制品。
主要的哈希算法及其安全性
哈希函数和算法有很多种，每种都有各自的优点和局限性。其中最知名的包括：
MD5： 它曾经非常受欢迎，但目前 被认为是不安全的 因为它们的脆弱性和碰撞风险。 不建议在敏感环境中使用.
SHA-1： 尽管它被广泛采用，但它也 已证明脆弱。建议在关键应用中停止使用它。
SHA-2（SHA-256 和 SHA-512）： 是 现行标准 在安全和区块链领域。它们生成 256 位或 512 位哈希值，并且 迄今为止尚未受到相关碰撞的侵犯.
SHA-3： 它是最新、最安全的版本，非常适合新实施。
高级密码算法： 例如 Argon2、bcrypt、scrypt 或 PBKDF2，旨在增加暴力攻击的难度。
OpenTitan：首款用于安全的开源芯片算法的选择必须适合所需的安全级别，并且必须与新的漏洞或发现保持同步。
使用散列的良好做法和建议
无论哈希算法多么强大， 它本身并不是一个明确的解决方案采取良好做法来避免漏洞至关重要：
盐： 在对密码进行哈希处理之前，添加一个随机字符串（盐）。这会使彩虹表攻击和暴力破解更加困难。
胡椒： 除了盐之外，在所有密码中添加另一层固定字符，以加强安全性。
算法更新： 始终使用强大的功能并抛弃 MD5 和 SHA-1 等过时的功能。
定期更改密码： 即使使用散列，也建议定期更新密码。
安全储存： 使用哈希值保护数据库，防止轻易被盗窃。
记住 哈希必须与其他安全措施相辅相成：如果存储哈希的服务器容易受到外部攻击，那么强密钥将毫无用处。
哈希和加密之间的区别
虽然这两个过程都有助于保护信息， 哈希和加密不是一回事:
哈希： 这是一个单向的过程。 您无法恢复原始数据 来自哈希值。它用于验证信息的完整性和真实性。
加密： 可以使用密钥进行逆转，从而允许 恢复原始内容 解密时。
因此，散列法非常适合存储密码或验证文件，而加密法则用于传达接收者必须读取的敏感数据。
哈希已经成为 确保我们日常使用的数字信息的安全性、完整性和真实性的重要工具从密码保护到加密货币和恶意软件控制，它们几乎无处不在。了解它们的工作原理并运用最佳实践，对于网络安全、Web 开发以及一般技术领域的用户和专业人士来说至关重要。选择安全的算法并及时了解漏洞是维护系统稳健可靠的关键。
相关文章：INTELLECT-2：彻底改变人工智能的分布式开放式AI模型
目录
什么是哈希？哈希是如何工作的？哈希函数的主要特征散列有什么用处？区块链和加密货币中的哈希哈希的实际应用和使用示例主要的哈希算法及其安全性使用散列的良好做法和建议哈希和加密之间的区别