Was ist Hashing?

Aktualisiert am 6. Juni 2024.

Hashing hat ein breites Anwendungsspektrum im Bereich Cybersicherheit. Die Hauptaufgabe besteht jedoch darin, Daten zu chiffrieren, damit externe Parteien sie nicht lesen können, falls die Daten abgefangen werden. Doch was genau ist Hashing und warum sollten Sie sich damit auskennen?

Hashing besteht aus dem Zuordnen von Daten auf eine vorgegebene Länge unter Verwendung eines Algorithmus. Das Ergebnis wird als Hash-Wert (oder Hash-Code, Hash-Summe oder Hash-Digest) bezeichnet. Wenn Sie glauben, dass Hashing nach Verschlüsselung klingt, haben Sie recht. Die Ansätze ähneln sich, nicht jedoch die beabsichtigten Ergebnisse.

Lesen Sie weiter, um mehr über Hashing zu erfahren und herauszufinden, wie das Verfahren Ihre Daten schützt.

Hashing vs. Salting vs. Verschlüsselung: Was ist der Unterschied?

Nachdem Sie erfahren haben, was Hashing ist, sollten Sie sich nun mit dem Unterschied zwischen Hashing, Salting und Verschlüsselung vertraut machen. Salting ist ein Verfahren, bei dem der Server einem Passwort eine zufällige und einzigartige Zeichenfolge hinzufügt, bevor das Passwort gehasht wird. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder Passwort-Hash einzigartig ist, selbst wenn alle Benutzer im System dasselbe Klartext-Passwort verwenden.

Im Folgenden finden Sie eine visuelle Darstellung der Funktionsweise von Salting:

User 1 plaintext password: trustno1
MD5 hash (no salt): 5fcfd41e547a12215b173ff47fdd3739
User 1 “salt”: lAt3i
MD5 hash (salt + trustno1): e49a19f5b3b1743ec9d8c13662a21892

User 2 plaintext password: trustno1
MD5 hash (no salt): 5fcfd41e547a12215b173ff47fdd3739
User 2 “salt”: wS>Zd
MD5 hash (salt + trustno1): 0caf49e6119c7629dbdf6776864de9b6

Wie Sie sehen können, sorgt Salting dafür, dass beide Benutzer, obwohl sie dasselbe Passwort haben, völlig verschiedene Hashes erhalten. Das macht es für Cyberkriminelle fast unmöglich, den Hash zurückzuentwickeln. Aus dem Grund stellt Salting eine Best Practice beim Hashing von Passwörtern dar.

Verschlüsselung ist ein ähnliches Verfahren wie Hashing, doch unterscheidet sich das beabsichtigte Ergebnis. Verschlüsselte Daten sollen irgendwann entschlüsselt werden, weshalb Schlüssel zum Einsatz kommen. Gehashte Daten hingegen sollen nie wieder in ein lesbares Format verwandelt werden.

So funktioniert Hashing

Im Folgenden finden Sie eine schrittweise Übersicht zur Funktionsweise von Hashing.

1. Eingabe von Daten: Der erste Schritt besteht darin, die zu hashenden Daten auszuwählen. Dabei kann es sich um ein Passwort, eine Datei, eine Nachricht, ein Foto oder eine andere Art von wichtigen Daten handeln.
2. Auswahl eines Hashing-Algorithmus: Es gibt zahlreiche Hashing-Algorithmen, unter denen Sie wählen können (z. B. MD5, SHA-257 oder SHA-5). Beim Auswählen eines Algorithmus sollten Sie auf dessen Sicherheit und Leistung achten.
3. Berechnung des Hashs: Sobald Sie den Algorithmus ausgewählt haben, verarbeitet dieser die eingegebenen Daten mittels einer Reihe von Funktionen und erstellt einen einzigartigen Hash-Wert.
4. Empfang der Ausgabe: Der Hash-Wert wird empfangen und kann in einer Datenbank (wie einem System zur Passwortspeicherung) gespeichert werden.

Was ist ein Hashing-Algorithmus?

Ein Hashing-Algorithmus verschleiert Text, indem er diesen durch einen Filter leitet, der den Text in Geheimtext (d. h. eine unverständliche Folge zufälliger Buchstaben und Ziffern) verwandelt, wobei alle Zeichenfolgen in der Regel dieselbe Länge haben.

Passwort-Hashing sorgt für besseren Schutz, indem sichergestellt wird, dass ein Server Passwörter niemals in Klartext speichert; lediglich der Endbenutzer kennt den Klartextwert des Passworts.

Im Folgenden finden Sie ein visuelles Beispiel zur Funktionsweise eines MF5-Hash-Algorithmus:

Plaintext password: trustno1
MD5 hash: 5fcfd41e547a12215b173ff47fdd3739

Selbst wenn Sie das Passwort nur ein klein wenig ändern, ändert sich der Hash vollständig. Schauen Sie, was passiert, wenn Sie einfach den ersten Buchstaben des Passworts großschreiben:

Plaintext password: Trustno1
MD5 hash: 44ec94bbfc520c644ce2748eb3bdef6d

Die Vorteile von Hashing

Im Folgenden finden Sie einige der Vorteile von Hashing.

Datenintegrität

Hashing ist eine gängige Methode zur Messung der Datenintegrität. Durch den Vergleich des ursprünglichen Hash-Werts mit dem empfangenen oder gespeicherten Hash-Wert können Sie prüfen, ob während der Übertragung Änderungen vorgenommen wurden. Selbst eine geringfügige Änderung der Daten führt zu einem völlig anderen Hashing-Wert. So lässt sich feststellen, ob Daten kompromittiert wurden.

Schneller Datenabruf

Dank Hashing ist das Verarbeiten und Abrufen von Daten weniger zeitaufwendig. Dazu dient eine Hash-Tabelle, also eine Datenstruktur, die Schlüssel auf Hash-Werte abbildet. Jedes Datenelement ist eindeutig mit einem Schlüssel verknüpft, und die Hash-Funktion wandelt den Schlüssel in einen Hashcode um. Mit diesem Code wird der in der Hash-Tabelle gespeicherte Index ermittelt, um einen effizienten und schnellen Zugriff auf die entsprechenden Daten zu ermöglichen.

Geringerer Speicherbedarf

Ein weiterer Vorteil von Hashing besteht darin, dass das Verfahren Speicherplatz spart, da sich Möglichkeiten zur Datendeduplizierung erkennen lassen. Datendeduplizierung besteht aus dem Löschen doppelt vorhandener Daten, um so die Speicherauslastung zu verbessern. Durch das Vergleichen verschiedener Hash-Werte können Systeme ermitteln, welche Ressourcen identisch sind, und diese ggf. löschen, um Speicherplatz freizugeben.

Passwortschutz

Hashing ist eine wichtige Komponente von Tools für Passwortschutz (wie z. B. Password Manager). Bei Verwendung solcher Tools wird das Passwort eines Benutzers in einen irreversiblen Hash-Wert umgewandelt, der anstelle des Klartextschlüssels in der Datenbank gespeichert wird. Falls ein gehashter Wert kompromittiert wird, wird es für Cyberkriminelle schwierig, das ursprüngliche Passwort wiederherzustellen.

Grenzen von Hashing

Eine wichtige Beschränkung von Hashing ist das Risiko einer Hash-Kollision. Zu einer Hash-Kollision kommt es, wenn zwei unterschiedliche Zeichenfolgen denselben Hash-Code erzeugen. Wenn beispielsweise die Passwörter „trustno1“ und „Trustno1“ denselben Hash-Wert erzeugen, handelt es sich dabei um eine Hashing-Kollision. Wenn es dazu kommt, können Cyberkriminelle den Computer dazu bringen, ihnen Zugriff zu gewähren, indem sie sich mit einem Passwort anmelden, das dem ursprünglichen Passwort ähnelt, um denselben Hash zu erzeugen.

Wichtiger Hinweis: Der MD5-Hash-Algorithmus, der in unseren oben genannten Beispielen erwähnt wird, weist bekanntermaßen ein hohes Risiko für Hash-Kollisionen auf und wird daher nur noch für nicht-kryptografische Zwecke verwendet.

So nutzt Keeper® Hashing und Salting

Wenn Sie Keeper zum sicheren Speichern von Passwörtern verwenden, wird aus Ihrem Master-Passwort mithilfe von PBKDF2-HMAC_SHA256 und einem zufälligen Salt ein 256-Bit-Authentifizierungsschlüssel abgeleitet. Anschließend wird ein Authentifizierungs-Hash generiert, indem SHA-256 zum Hashen des Authentifizierungsschlüssels verwendet wird. Damit sich Benutzer anmelden können, wird der Authentifizierungs-Hash mit einem Authentifizierungs-Hash verglichen, der im Cloud Security Vault gespeichert ist.

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