Криптографические хэш-функции являются основой цифровой безопасности криптовалют. Они преобразуют любые входные данные в предопределенную строку байтов фиксированной длины, именуемую хеш-значением. Это предоставляет защищенный способ идентификации и проверки данных.
В криптовалютных блокчейнах хеш-транзакций играет ключевую роль в обеспечении их неизменности. Каждый блок содержит хеш предыдущего блока, связывая транзакции во взаимосвязанную цепочку, что предотвращает изменение или удаление транзакций без пересчета всех последующих блоков.
Как хэш-функция обеспечивает безопасность?
Криптографические хэш-функции обеспечивают безопасность благодаря нескольким криптографическим свойствам:
- Устойчивость к прообразу: невозможно найти сообщение, хэш которого совпадает с заданным хэшем.
- Устойчивость ко второму прообразу: невозможно найти два разных сообщения, хэш которых совпадает с одним хэшем.
- Устойчивость к коллизиям: маловероятно найти два разных сообщения, хэш которых совпадает.
- Псевдослучайность: результаты хэширования кажутся случайными и непредсказуемыми.
Эти свойства связаны с концепцией односторонней функции – функции, которую легко вычислить в одном направлении, но сложно обратить. Хэш-функции используются для преобразования сообщений в дайджесты, которые представляют собой уникальные и компактные представления сообщений.
Благодаря своим свойствам хэш-функции широко применяются в криптографии для обеспечения безопасности, например:
- Создание цифровых подписей
- Проверка целостности файлов
- Генерация случайных чисел
- Хранение паролей в защищенном виде
Безопасна ли хеш-функция?
Хранение паролей с использованием стандартных криптографических хэш-функций, таких как серия SHA, больше не считается безопасным.
Эти алгоритмы специально разработаны для быстрого вычисления, что позволяет злоумышленникам эффективно перебирать предполагаемые пароли, если хэш-значения скомпрометированы.
Для обеспечения улучшенной безопасности паролей рекомендуется использовать функции замедленного хэширования, такие как:
- bcrypt
- scrypt
- Argon2
Эти функции замедляют процесс перебора, что усложняет для злоумышленников взлом паролей. Кроме того, необходимо использовать соляные значения (уникальные случайные числа), которые добавляются к паролю перед хэшированием, чтобы предотвратить атаки с табличными радугами.