Что такое хеширование?

Обновлено 6 июня 2024 г.

Хеширование имеет широкий спектр применения в кибербезопасности. Однако его основное назначение — «смешивать» данные, чтобы посторонние лица не смогли распознать их в случае перехвата. Но что такое хэширование и почему о нем стоит позаботиться?

Хеширование — это процесс сопоставления данных с заранее определенной длиной с помощью алгоритма. Этот процесс еще называют значением хеша (или кодом хеша, суммой хеширования или хеш-дайджестом). Если вы думаете, что хеширование очень похоже на шифрование, вы правы. Подходы похожи, но ожидаемые результаты — нет.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о хешировании и о том, как оно работает, чтобы защитить ваши данные.

Хеширование, соль и шифрование: в чем разница?

Теперь, когда вы знаете, что такое хеширование, важно понимать разницу между хешированием, солью и шифрованием. Соль — это процесс, когда сервер добавляет случайную и уникальную строку символов к паролю перед его хешированием. Это гарантирует уникальность хеша каждого пароля, даже если у всех пользователей в системе будет один и тот же пароль в виде открытого текста.

Вот визуальное представление о том, как работает соль:

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

Как вы видите, даже если у обоих пользователей один и тот же пароль, соль гарантирует, что у них будут совершенно разные хеши, что сделает практически невозможной обратный инжиниринг хеша. По этой причине соль — лучший способ хеширования паролей.

Шифрование — это процесс, аналогичный хешированию, но ожидаемый результат другой. Зашифрованные данные должны быть в какой-то момент расшифрованы, поэтому и используются ключи. А хешированные данные, напротив, не должны переводиться в читаемый формат.

Как работает хеширование

Вот пошаговый обзор того, как работает хеширование.

1. Ввод данных. Первый шаг — выбор данных, которые нужно хешировать. Это может быть пароль, файл, сообщение, фотография или другие важные данные.
2. Выбор алгоритма хеширования. На выбор предлагается множество алгоритмов хеширования, например MD5, SHA-257 или SHA-5. Факторы, которые следует учитывать при выборе алгоритма, — уровень безопасности и производительности.
3. Расчет хеша. После того как вы выберете алгоритм, он будет обрабатывать введенные данные с помощью ряда функций и создавать уникальное значение хеша.
4. Получение выходных данных. Полученное хеш-значение может храниться в базе данных, например в системе хранения паролей.

Что такое алгоритм хеширования?

Алгоритм хеширования маскирует текст, пропуская его через фильтр, который превращает его в шифротекст, то есть неразборчивую строку случайных букв и цифр, причем все строки обычно имеют одинаковую длину.

Хеширование паролей повышает безопасность, гарантируя, что сервер ни в коем случае не будет хранить пароли в виде открытого текста. Значение открытого текста пароля знает только конечный пользователь.

Вот наглядный пример того, как работает алгоритм хеширования MF5:

Plaintext password: trustno1
MD5 hash: 5fcfd41e547a12215b173ff47fdd3739

Даже незначительное изменение пароля полностью изменит хеш. Посмотрите, что произойдет, если просто изменить первую букву пароля на заглавную:

Plaintext password: Trustno1
MD5 hash: 44ec94bbfc520c644ce2748eb3bdef6d

Преимущества хеширования

Вот несколько преимуществ хеширования.

Целостность данных

Хеширование — распространенный способ, используемый для измерения целостности данных. Сравнивая исходное значение хеша с полученным или сохраненным, вы можете проверить, не вносились ли какие-либо изменения во время передачи. Даже незначительное изменение данных даст совершенно другое значение хеширования. Это также полезно для того, чтобы выявить, не были ли скомпрометированы какие-либо данные.

Быстрое извлечение данных

Благодаря хешированию, обработка и извлечение данных стали занимать меньше времени. Это делается с помощью таблицы хешей, представляющей собой структуру данных, в которой сопоставляются ключи со значениями хеша. Каждая часть данных уникально связана с ключом, а функция хеширования преобразует ключ в хеш-код. Этот код используется для определения индекса, хранящегося в таблице хешей, что обеспечивает эффективный и быстрый доступ к данным.

Сокращение пространства для хранения

Еще одним преимуществом хеширования является экономия места в хранилище, поскольку оно помогает выявить возможности дедупликации данных. Дедупликация данных — это процесс удаления дубликатов данных для оптимизации использования хранилища. Сравнивая различные значения хешей, системы могут определить, какие ресурсы идентичны, и удалить их, чтобы освободить хранилище.

Защита паролей

Хеширование — важный компонент инструментов защиты паролей, таких как менеджеры паролей. При использовании этих инструментов пароль пользователя преобразуется в необратимое значение хеша, которое хранится в базе данных, а не в виде обычного текстового ключа. Таким образом, в случае компрометации хешированного значения злоумышленникам будет сложно восстановить оригинальный пароль.

Ограничение хеширования

Одним из основных ограничений хеширования является риск конфликта хешей. Конфликт хешей происходит, когда две строки текста создают один и тот же код хеша. Например, если пароли «trustno1» и «Trustno1» будут создавать одинаковое значение хеша, возникнет конфликт хешей. Если произойдет такой конфликт, злоумышленники могут обманом заставить компьютер предоставить им доступ, войдя в систему с помощью пароля, похожего на оригинальный, для получения того же хеша.

Важно отметить, что алгоритм хеша MD5, упомянутый в наших примерах выше, имеет высокую вероятность конфликта хешей и поэтому больше не используется, кроме как для некриптографических целей.

Как Keeper® использует хеширование и соль

Когда вы используете Keeper для безопасного хранения паролей, из вашего мастер-пароля выводится 256-битный ключ аутентификации с помощью PBKDF2-HMAC_SHA256 и случайной соли. Отсюда с помощью SHA-256 генерируется хеш аутентификации для хеша ключа аутентификации. Чтобы пользователи могли войти в систему, хеш аутентификации сравнивается с хешем аутентификации, хранящимся в cloud security vault

Готовы хешировать и хранить пароли с помощью Keeper? Начните использовать бесплатную пробную версию Keeper Password Manager для личного пользования или бизнеса.