Hash算法的作用

知识百科  2025年09月12日 17:15:33

Hash算法的作用

什么是Hash算法？Hash算法，简称散列算法，也成哈希算法（英译），是将一个大文件映射成一个小串字符。与指纹一样，就是以较短的信息来保证文件的唯一性的标志，这种标志与文件的每一个字节都相关，而且难以找到逆向规律。
Hash算法的特点
正向快速：给定明文和 hash 算法，在有限时间和有限资源内能计算出 hash 值。
逆向困难：给定（若干） hash 值，在有限时间内很难（基本不可能）逆推出明文。
输入敏感：原始输入信息修改一点信息，产生的 hash 值看起来应该都有很大不同。
冲突避免：很难找到两段内容不同的明文，使得它们的 hash 值一致（发生冲突）。即对于任意两个不同的数据块，其hash值相同的可能性极小；对于一个给定的数据块，找到和它hash值相同的数据块极为困难。
Hash算法在信息安全方面的作用
（1) 文件校验
我们比較熟悉的校验算法有奇偶校验和CRC校验，这2种校验并没有抗数据篡改的能力，它们一定程度上能检測并纠正传输数据中的信道误码，但却不能防止对数据的恶意破坏。
MD5 Hash算法的”数字指纹”特性，使它成为眼下应用最广泛的一种文件完整性校验和(Checksum)算法，不少Unix系统有提供计算md5 checksum的命令。
（2) 数字签名
Hash 算法也是现代password体系中的一个重要组成部分。因为非对称算法的运算速度较慢，所以在数字签名协议中，单向散列函数扮演了一个重要的角色。 对 Hash 值，又称”数字摘要”进行数字签名，在统计上能够觉得与对文件本身进行数字签名是等效的。并且这种协议还有其它的长处。
（3) 鉴权协议
例如以下的鉴权协议又被称作挑战–认证模式：在传输信道是可被侦听，但不可被篡改的情况下，这是一种简单而安全的方法。

常见Hash算法
MD5：已不安全（易碰撞），仅用于校验。
SHA系列：SHA-1（不安全）、SHA-256（广泛使用）、SHA-3（新一代标准）。
国密SM3：我国自主设计的哈希算法，安全性与SHA-256相当，适用于政务、金融领域。
BLAKE2：高性能哈希算法，适用于大数据场景。