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為什麼對哈希值做加密運算

發布時間:2024-06-10 20:18:27

1. 區塊鏈中的哈希演算法的作用是什麼

區塊鏈通過哈希演算法對一個交易區塊中的交易信息進行加密,並把信息壓縮成由一串數字和字母組成的散列字元串。
金窩窩集團分析其哈希演算法的作用如下:
區塊鏈的哈希值能夠唯一而精準地標識一個區塊,區塊鏈中任意節點通過簡單的哈希計算都接獲得這個區塊的哈希值,計算出的哈希值沒有變化也就意味著區塊鏈中的信息沒有被篡改。

2. hash加密為什麼不能破

Hash簡單點講就是把任意一段數據經過某種演算法生成一段唯一的固定長度的數據。也叫做摘要。為了確保數據A免受意外或者故意(惡意)的修改,往往用這段數據A產生一個hash數據一起發送出去,接收
Hash,一般翻譯做"散列",也有直接音譯為"哈希"的,就是把任意長度的輸入(又叫做預映射, pre-image),通過散列演算法,變換成固定長度的輸出,該輸出就是散列值。這種轉換是一種壓縮映射,也就是,散列值的空間通常遠小於輸入的空間,不同的輸入可能會散列成相同的輸出,而不可能從散列值來唯一的確定輸入值。

簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數。

HASH主要用於信息安全領域中加密演算法,他把一些不同長度的信息轉化成雜亂的128位的編碼里,叫做HASH值. 也可以說,hash就是找到一種數據內容和數據存放地址之間的映射關系

了解了hash基本定義,就不能不提到一些著名的hash演算法,MD5 和 SHA1 可以說是目前應用最廣泛的Hash演算法,而它們都是以 MD4 為基礎設計的。那麼他們都是什麼意思呢?
這里簡單說一下:

1) MD4
MD4(RFC 1320)是 MIT 的 Ronald L. Rivest 在 1990 年設計的,MD 是 Message Digest 的縮寫。它適用在32位字長的處理器上用高速軟體實現--它是基於 32 位操作數的位操作來實現的。

2) MD5
MD5(RFC 1321)是 Rivest 於1991年對MD4的改進版本。它對輸入仍以512位分組,其輸出是4個32位字的級聯,與 MD4 相同。MD5比MD4來得復雜,並且速度較之要慢一點,但更安全,在抗分析和抗差分方面表現更好

3) SHA1 及其他
SHA1是由NIST NSA設計為同DSA一起使用的,它對長度小於264的輸入,產生長度為160bit的散列值,因此抗窮舉(brute-force)性更好。SHA-1 設計時基於和MD4相同原理,並且模仿了該演算法。

那麼這些Hash演算法到底有什麼用呢?
Hash演算法在信息安全方面的應用主要體現在以下的3個方面:

1) 文件校驗
我們比較熟悉的校驗演算法有奇偶校驗和CRC校驗,這2種校驗並沒有抗數據篡改的能力,它們一定程度上能檢測並糾正數據傳輸中的信道誤碼,但卻不能防止對數據的惡意破壞。
MD5 Hash演算法的"數字指紋"特性,使它成為目前應用最廣泛的一種文件完整性校驗和(Checksum)演算法,不少Unix系統有提供計算md5 checksum的命令
2) 數字簽名
Hash 演算法也是現代密碼體系中的一個重要組成部分。由於非對稱演算法的運算速度較慢,所以在數字簽名協議中,單向散列函數扮演了一個重要的角色。 對 Hash 值,又稱"數字摘要"進行數字簽名,在統計上可以認為與對文件本身進行數字簽名是等效的。而且這樣的協議還有其他的優點。
3) 鑒權協議
如下的鑒權協議又被稱作"挑戰--認證模式:在傳輸信道是可被偵聽,但不可被篡改的情況下,這是一種簡單而安全的方法。

以上就是一些關於hash以及其相關的一些基本預備知識。那麼在emule裡面他具體起到什麼作用呢?

什麼是文件的hash值呢?

大家都知道emule是基於P2P (Peer-to-peer的縮寫,指的是點對點的意思的軟體), 它採用了"多源文件傳輸協議"(MFTP,the Multisource FileTransfer Protocol)。在協議中,定義了一系列傳輸、壓縮和打包還有積分的標准,emule 對於每個文件都有md5-hash的演算法設置,這使得該文件獨一無二,並且在整個網路上都可以追蹤得到。

MD5-Hash-文件的數字文摘通過Hash函數計算得到。不管文件長度如何,它的Hash函數計算結果是一個固定長度的數字。與加密演算法不同,這一個Hash演算法是一個不可逆的單向函數。採用安全性高的Hash演算法,如MD5、SHA時,兩個不同的文件幾乎不可能得到相同的Hash結果。因此,一旦文件被修改,就可檢測出來。

當我們的文件放到emule裡面進行共享發布的時候,emule會根據hash演算法自動生成這個文件的hash值,他就是這個文件唯一的身份標志,它包含了這個文件的基本信息,然後把它提交到所連接的伺服器。當有他人想對這個文件提出下載請求的時候, 這個hash值可以讓他人知道他正在下載的文件是不是就是他所想要的。尤其是在文件的其他屬性被更改之後(如名稱等)這個值就更顯得重要。而且伺服器還提供了,這個文件當前所在的用戶的地址,埠等信息,這樣emule就知道到哪裡去下載了.

一般來講我們要搜索一個文件,emule在得到了這個信息後,會向被添加的伺服器發出請求,要求得到有相同hash值的文件。而伺服器則返回持有這個文件的用戶信息。這樣我們的客戶端就可以直接的和擁有那個文件的用戶溝通,看看是不是可以從他那裡下載所需的文件。

對於emule中文件的hash值是固定的,也是唯一的,它就相當於這個文件的信息摘要,無論這個文件在誰的機器上,他的hash值都是不變的,無論過了多長時間,這個值始終如一,當我們在進行文件的下載上傳過程中,emule都是通過這個值來確定文件。

那麼什麼是userhash呢?

道理同上,當我們在第一次使用emule的時候,emule會自動生成一個值,這個值也是唯一的,它是我們在emule世界裡面的標志,只要你不卸載,不刪除config,你的userhash值也就永遠不變,積分制度就是通過這個值在起作用,emule裡面的積分保存,身份識別,都是使用這個值,而和你的id和你的用戶名無關,你隨便怎麼改這些東西,你的userhash值都是不變的,這也充分保證了公平性。其實他也是一個信息摘要,只不過保存的不是文件信息,而是我們每個人的信息。

那麼什麼是hash文件呢?

我們經常在emule日至裡面看到,emule正在hash文件,這里就是利用了hash演算法的文件校驗性這個功能了,文章前面已經說了一些這些功能,其實這部分是一個非常復雜的過程,目前在ftp,bt等軟體裡面都是用的這個基本原理,emule裡面是採用文件分塊傳輸,這樣傳輸的每一塊都要進行對比校驗,如果錯誤則要進行重新下載,這期間這些相關信息寫入met文件,直到整個任務完成,這個時候part文件進行重新命名,然後使用move命令,把它傳送到incoming文件裡面,然後met文件自動刪除,所以我們有的時候會遇到hash文件失敗,就是指的是met裡面的信息出了錯誤不能夠和part文件匹配,另外有的時候開機也要瘋狂hash,有兩種情況一種是你在第一次使用,這個時候要hash提取所有文件信息,還有一種情況就是上一次你非法關機,那麼這個時候就是要進行排錯校驗了。

3. 哈希加密演算法

MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息摘要演算法5),是計算機廣泛使用的散列演算法之一。經MD2、MD3和MD4發展而來,誕生於20世紀90年代初。用於確保信息傳輸完整一致。雖然已被破解,但仍然具有較好的安全性,加之可以免費使用,所以仍廣泛運用於數字簽名、文件完整性驗證以及口令加密等領域。

演算法原理:

散列演算法得到的結果位數是有限的,比如MD5演算法計算出的結果字長為128位,意味著只要我們窮舉2^128次,就肯定能得到一組碰撞,下面讓我們來看看一個真實的碰撞案例。我們之所以說MD5過時,是因為它在某些時候已經很難表現出散列演算法的某些優勢——比如在應對文件的微小修改時,散列演算法得到的指紋結果應當有顯著的不同,而下面的程序說明了MD5並不能實現這一點。

而諸如此類的碰撞案例還有很多,上面只是原始文件相對較小的一個例子。事實上現在我們用智能手機只要數秒就能找到MD5的一個碰撞案例,因此,MD5在數年前就已經不被推薦作為應用中的散列演算法方案,取代它的是SHA家族演算法,也就是安全散列演算法(Secure Hash Algorithm,縮寫為SHA)。

SHA實際包括有一系列演算法,分別是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384以及SHA-512。而我們所說的SHA2實際是對後面4中的統稱。各種SHA演算法的數據比較如下表,其中的長度單位均為位:

MD5和SHA1,它們都有4個邏輯函數,而在SHA2的一系列演算法中都採用了6個邏輯函數。
以SHA-1為例,演算法包括有如下的處理過程:

和MD5處理輸入方式相同

經過添加位數處理的明文,其長度正好為512位的整數倍,然後按512位的長度進行分組,可以得到一定數量的明文分組,我們用Y 0 ,Y 1 ,……Y N-1 表示這些明文分組。對於每一個明文分組,都要重復反復的處理,這些與MD5都是相同的。

而對於每個512位的明文分組,SHA1將其再分成16份更小的明文分組,稱為子明文分組,每個子明文分組為32位,我們且使用M[t](t= 0, 1,……15)來表示這16個子明文分組。然後需要將這16個子明文分組擴充到80個子明文分組,我們將其記為W[t](t= 0, 1,……79),擴充的具體方法是:當0≤t≤15時,Wt = Mt;當16≤t≤79時,Wt = ( W t-3 ⊕ W t-8 ⊕ W t-14 ⊕ W t-16 ) <<< 1,從而得到80個子明文分組。

所謂初始化緩存就是為鏈接變數賦初值。前面我們實現MD5演算法時,說過由於摘要是128位,以32位為計算單位,所以需要4個鏈接變數。同樣SHA-1採用160位的信息摘要,也以32位為計算長度,就需要5個鏈接變數。我們記為A、B、C、D、E。其初始賦值分別為:A = 0x67452301、B = 0xEFCDAB89、C = 0x98BADCFE、D = 0x10325476、E = 0xC3D2E1F0。

如果我們對比前面說過的MD5演算法就會發現,前4個鏈接變數的初始值是一樣的,因為它們本來就是同源的。

經過前面的准備,接下來就是計算信息摘要了。SHA1有4輪運算,每一輪包括20個步驟,一共80步,最終產生160位的信息摘要,這160位的摘要存放在5個32位的鏈接變數中。

在SHA1的4論運算中,雖然進行的就具體操作函數不同,但邏輯過程卻是一致的。首先,定義5個變數,假設為H0、H1、H2、H3、H4,對其分別進行如下操作:

(A)、將A左移5為與 函數的結果求和,再與對應的子明文分組、E以及計算常數求和後的結果賦予H0。

(B)、將A的值賦予H1。

(C)、將B左移30位,並賦予H2。

(D)、將C的值賦予H3。

(E)、將D的值賦予H4。

(F)、最後將H0、H1、H2、H3、H4的值分別賦予A、B、C、D

這一過程表示如下:

而在4輪80步的計算中使用到的函數和固定常數如下表所示:

經過4輪80步計算後得到的結果,再與各鏈接變數的初始值求和,就得到了我們最終的信息摘要。而對於有多個明文分組的,則將前面所得到的結果作為初始值進行下一明文分組的計算,最終計算全部的明文分組就得到了最終的結果。

4. 什麼是哈希演算法具體怎麼用啊有什麼用啊

哈希(Hash)演算法,即散列函數。它是一種單向密碼體制,即它是一個從明文到密文的不可逆的映射,只有加密過程,沒有解密過程。同時,哈希函數可以將任意長度的輸入經過變化以後得到固定長度的輸出。哈希函數的這種單向特徵和輸出數據長度固定的特徵使得它可以生成消息或者數據。
計算方法:
用來產生一些數據片段(例如消息或會話項)的哈希值的演算法。使用好的哈希演算法,在輸入數據中所做的更改就可以更改結果哈希值中的所有位;因此,哈希對於檢測數據對象(例如消息)中的修改很有用。此外,好的哈希演算法使得構造兩個相互獨立且具有相同哈希的輸入不能通過計算方法實現。典型的哈希演算法包括 MD2、MD4、MD5 和 SHA-1。哈希演算法也稱為「哈希函數」。
另請參閱: 基於哈希的消息驗證模式 (HMAC), MD2, MD4, MD5,消息摘要, 安全哈希演算法 (SHA-1)
MD5一種符合工業標準的單向 128 位哈希方案,由 RSA Data Security, Inc. 開發。 各種「點對點協議(PPP)」供應商都將它用於加密的身份驗證。哈希方案是一種以結果唯一並且不能返回到其原始格式的方式來轉換數據(如密碼)的方法。質詢握手身份驗證協議(CHAP) 使用質詢響應並在響應時使用單向 MD5哈希法。按照此方式,您無須通過網路發送密碼就可以向伺服器證明您知道密碼。
質詢握手身份驗證協議(CHAP)「點對點協議(PPP)」連接的一種質詢響應驗證協議,在 RFC 1994 中有所描述。 該協議使用業界標准 MD5哈希演算法來哈希質詢串(由身份驗證伺服器所發布)和響應中的用戶密碼的組合。
點對點協議
用點對點鏈接來傳送多協議數據報的行業標准協議套件。RFC 1661 中有關於 PPP 的文檔。
另請參閱: 壓縮控制協議 (CCP),遠程訪問,徵求意見文檔 (RFC),傳輸控制協議/Internet 協議 (TCP/IP),自主隧道。

5. MD5加密和哈希演算法是什麼

MD5(Message-Digest Algorithm 5,信息-摘要演算法 5),用於確保信息傳輸完整一致。是計算機廣泛使用的雜湊演算法之一(又譯摘要演算法、哈希演算法、Hash演算法),主流編程語言普遍已有MD5實現。將數據(如英文字元串,漢字,文件等)運算為另一固定長度值是雜湊演算法的基礎原理,MD5的前身有MD2、MD3和MD4。 哈希演算法將任意長度的二進制值映射為固定長度的較小二進制值,這個小的二進制值稱為哈希值。哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母,隨後的哈希都將產生不同的值。要找到散列為同一個值的兩個不同的輸入,在計算上是不可能的,所以數據的哈希值可以檢驗數據的完整性。
哈希表是根據設定的哈希函數H(key)和處理沖突方法將一組關鍵字映象到一個有限的地址區間上,並以關鍵字在地址區間中的象作為記錄在表中的存儲位置,這種表稱為哈希表或散列,所得存儲位置稱為哈希地址或散列地址。作為線性數據結構與表格和隊列等相比,哈希表無疑是查找速度比較快的一種。

6. 哈希演算法的原理

什麼是哈希演算法?哈希是一種加密演算法,也稱為散列函數或雜湊函數。哈希函數是一個公開函數,可以將任意長度的消息M映射成為一個長度較短且長度固定的值H(M),稱H(M)為哈希值、散列值(Hash Value)、雜湊值或者消息摘要。它是一種單向密碼體制,即一個從明文到密文的不可逆映射,只有加密過程,沒有解密過程。

Hash的特點

易壓縮:對於任意大小的輸入x,Hash值的長度很小,在實際應用中,函數H產生的Hash值其長度是固定的。

易計算:對於任意給定的消息,計算其Hash值比較容易。

單向性:對於給定的Hash值,要找到使得在計算上是不可行的,即求Hash的逆很困難。在給定某個哈希函數H和哈希值H(M)的情況下,得出M在計算上是不可行的。即從哈希輸出無法倒推輸入的原始數值。這是哈希函數安全性的基礎。

抗碰撞性:理想的Hash函數是無碰撞的,但在實際演算法的設計中很難做到這一點。

有兩種抗碰撞性:一種是弱抗碰撞性,即對於給定的消息,要發現另一個消息,滿足在計算上是不可行的;另一種是強抗碰撞性,即對於任意一對不同的消息,使得在計算上也是不可行的。

高靈敏性:這是從比特位角度出發的,指的是1比特位的輸入變化會造成1/2的比特位發生變化。消息M的任何改變都會導致哈希值H(M)發生改變。即如果輸入有微小不同,哈希運算後的輸出一定不同。

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