13、哈希与密码破解：原理、方法及应对策略

哈希与密码破解：原理、方法及应对策略

哈希算法的弱点与局限性

哈希算法并非无懈可击，了解其弱点和局限性对于保障信息安全至关重要。

数据利用不充分

一个好的哈希算法应充分考虑输入信息的每一位。若仅选取部分信息（如每第十个字母）生成哈希值，安全性和唯一性会大打折扣；而使用全部字符作为输入，能捕捉输入的所有变化，提供更高的安全性和唯一性。

哈希碰撞

碰撞是指两个或多个不同输入经哈希算法产生相同输出。这违背了哈希算法为每个输入生成唯一值的初衷。一旦发生碰撞，就无法确定给定哈希值对应的正确输入。例如，若两个不同密码生成了相同的哈希值，就难以判断哪个才是原始密码。

以128位哈希算法为例，它有多达$3.4×10^{38}$（即340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456）种可能的唯一哈希值。若哈希算法设计良好，结果均匀分布在输出空间，通过随机猜测找到碰撞的可能性极小。像SHA - 1算法能生成160位哈希值，其输出空间比MD5的128位大四十亿倍。

破解哈希的方法

暴力破解

暴力破解是尝试所有可能的字符组合，直到找到生成给定哈希值的字符序列。尽管表面上看似简单，但实际操作中计算成本极高，需要大量的计算资源和时间。不过，这种方法理论上总能成功。

在过去，恢复哈希的原始输入耗时很长，但如今分布式计算改变了这一局面。分布式计算利用多台计算机的资源协同解决问题，使原本看似不可能的任务变得相对容易。例如，有项目利用分布式计算破解了MD5哈希值，只需将捕获的MD5哈希值输入特定网站，就能得到生