常见的安全哈希算法SHA-256、SHA-3、RIPEMD-160、BLAKE2这几种,安全的哈希算法必须具备单向性、抗碰撞性、抗预映射性、敏感性、计算效率、不可逆性以及抗冲突性等特征。
安全的哈希算法需要满足特征
哈希算法在计算机科学中用于将任意长度的数据输入(称为消息)映射为固定长度的输出(称为哈希值或摘要)。安全的哈希算法需要满足以下几个关键特征:
1. 单向性
给定一个哈希值,不能有效地反推原始输入。
确保数据的隐私性,使得即使攻击者知道了哈希值,也无法推断出输入数据的内容。
2. 抗碰撞性
对于不同的输入数据,产生相同哈希值的概率极低,即找不到两个不同的输入数据有相同的哈希值。
防止不同数据具有相同的哈希值,这样可以防止数据篡改和伪造。
3. 抗预映射性(抗第二原像性)
给定一个输入和其哈希值,不能有效地找到另一个不同的输入,使得它们产生相同的哈希值。
保护数据的完整性,确保难以找到一个新的输入,使得其哈希值与已知输入相同,从而防止对原始数据的伪造。
4. 敏感性
对输入数据的微小变化(如一个字符的变化),哈希值会有显著不同。
确保即使输入数据发生极小的变化,也会导致完全不同的哈希值,增加数据的安全性。
5. 计算效率
算法应能在合理的时间内计算哈希值。
确保在实际应用中,哈希计算是高效的,不会成为性能瓶颈。
6. 不可逆性
哈希值不能被反向解码或恢复为原始输入。
确保哈希算法的保密性,避免通过哈希值恢复原始数据。
7. 抗冲突性(抗长度扩展性)
对于给定的输入数据及其哈希值,不应能找到另一个输入,使得其与原始输入的哈希值相同(长度扩展攻击)。
防止攻击者利用已知的哈希值对原始数据进行扩展,从而破坏数据的完整性。