24、密码学哈希算法全解析

密码学哈希算法全解析

1. 哈希算法基础

在计算哈希值时，如果输入文本被分成多个块，从第一个块开始，将其与下一个块进行异或（XOR）操作，持续这个过程直到处理完最后一个块，最终异或操作的输出就是哈希值。若只有一个块，则将该块的左半部分和右半部分进行异或，结果即为哈希值。但需要注意的是，这并不是一个安全的哈希算法，很容易出现哈希冲突。

一个可行的密码学哈希算法需要具备以下三个特性：
- 可变长度的输入产生固定长度的输出。
- 很少或几乎没有哈希冲突。
- 不可逆向推导。

2. 密码学哈希的应用

密码学哈希在计算机安全领域有着广泛的应用，下面介绍几种常见的应用场景。

2.1 消息完整性

哈希算法可用于确保消息的完整性。以电子邮件为例，将邮件正文放入哈希算法（如SHA - 1）中，会得到一个160位的哈希值，将其附加在邮件末尾。当接收方收到邮件时，重新计算邮件的哈希值并与附加的哈希值进行比较。若两者不匹配，则表明邮件在传输过程中被修改，内容不再可靠。

密码学哈希还用于文件完整性系统，如TripWire产品。管理员指定关键文件，系统会为这些文件创建哈希值。在任何时候，将当前文件的哈希值与之前计算的哈希值进行比较，就能检测文件是否发生变化，无论是简单的文件编辑还是文件被植入木马。

2.2 密码存储

密码以哈希形式存储可以增强系统对内部威胁的安全性。假设网络管理员存有恶意，若密码以明文形式存储在数据库中，他可以直接读取用户密码并进行攻击，而被怀疑的却是最终用户。通过将密码进行哈希处理后存储，当用户登录时，系统会对输入的密码进行哈希计