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hash是什么?

來源:千鋒教育
發(fā)布人:xqq
時間: 2023-10-11 19:19:08 1697023148

一、hash

簡單來說就是把任意輸入 通過特定方式(hash函數(shù)) 處理后 生成一個值。這個值等同于存放數(shù)據(jù)的地址,這個地址里面再吧輸入的數(shù)據(jù)進行存儲。
這個hash函數(shù)又叫散列函數(shù),會有一些常用的構造散列函數(shù)的方法,但是處理結果值可能相同,那就叫沖突,沖突也有常用的沖突常用的沖突解決方法。

散列算法(Hash Algorithm),又稱哈希算法,雜湊算法,是一種從任意文件中創(chuàng)造小的數(shù)字「指紋」的方法。與指紋一樣,散列算法就是一種以較短的信息來保證文件少數(shù)性的標志,這種標志與文件的每一個字節(jié)都相關,而且難以找到逆向規(guī)律。因此,當原有文件發(fā)生改變時,其標志值也會發(fā)生改變,從而告訴文件使用者當前的文件已經(jīng)不是你所需求的文件。

Hash 算法能將將任意長度的二進制明文映射為較短的二進制串的算法,并且不同的明文很難映射為相同的 Hash 值。

也可以理解為空間映射函數(shù),是從一個非常大的取值空間映射到一個非常小的取值空間,由于不是一對一的映射,Hash 函數(shù)轉換后不可逆,意思是不可能通過逆操作和 Hash 值還原出原始的值。

散列方法的主要思想是根據(jù)結點的關鍵碼值來確定其存儲地址:以關鍵碼值K為自變量,通過一定的函數(shù)關系h(K)(稱為散列函數(shù)),計算出對應的函數(shù)值來,把這個值解釋為結點的存儲地址,將結點存入到此存儲單元中。檢索時,用同樣的方法計算地址,然后到相應的單元里去取要找的結點。通過散列方法可以對結點進行快速檢索。散列(hash,也稱“哈希”)是一種重要的存儲方式,也是一種常見的檢索方法。

Hash 算法有什么特點

Hash 值又稱為指紋或者摘要,具有以下特點:

正向快速:給定明文和 Hash 算法,在有限時間和有限資源內(nèi)能計算得到 Hash 值。

逆向困難:給定 Hash 值,在有限時間內(nèi)很難逆推出明文。

輸入敏感:原始輸入信息發(fā)生任何變化,新的 Hash 值都應該出現(xiàn)很大變化。

沖突避免:很難找到兩段內(nèi)容不同的明文,使得它們的 Hash 值一致。

Hash 算法有哪些

常見 Hash 算法有 MD5 和 SHA 系列,目前 MD5 和 SHA1 已經(jīng)被破解,一般推薦至少使用 SHA2-256 算法。

彩虹表。用來存放所有hash值的部分hash值字典。然后通過碰撞破解密碼

下面我們來看具體寫一個 Hash 函數(shù)需要注意些什么,首先要明白 Hash 函數(shù)是把一個大范圍映射到一個小范圍,目的往往是為了節(jié)省空間,使得數(shù)據(jù)容易保存,另外 Hash 函數(shù)也會應用于查找上。

延伸閱讀:

二、Hash 算法碰撞

稍微想一下就可以發(fā)現(xiàn),既然輸入數(shù)據(jù)長度不固定,而輸出的哈希值卻是固定長度的,這意味著哈希值是一個有限集合,而輸入數(shù)據(jù)則可以是無窮多個,那么建立一對一關系明顯是不現(xiàn)實的。所以“碰撞”是必然會發(fā)生的,所以一個成熟的哈希算法會有較好的抗沖突性,同時在實現(xiàn)哈希表的結構時也要考慮到哈希沖突的問題。

比如“666”經(jīng)過 Hash 后是“fae0b27c451c728867a567e8c1bb4e53”,相同 Hash 算法得到的值是一樣的。比如 WiFi 密碼如果是 8 位純數(shù)字的話,頂多就是 99999999 種可能性,破解這個密碼需要做的就是提前生成好 0 到 1 億數(shù)字的 Hash 值,然后做 1 億次布爾運算(就是 Bool 值判斷,0 或者 1),而現(xiàn)在普通 I5 四核 CPU 每秒能到達 200 億次浮點數(shù)計算,做 1 億次布爾運算也就是秒級別的時間就破解了。

8位大小寫字母、數(shù)字、特殊符號組成的密碼,若按照MD5加密,則hash值大概10000千億,i9算力每秒1千億。也需要至少24h。這只是極端情況下,如果加上加密算法不確定(比如3),請求時間(比如3),查詢時間(比如3),這就已經(jīng)需要半年左右,倘若再加上錯誤等待時間(比如輸入5次錯誤等待24小時),那就已經(jīng)需要50年。。。
當然,如果有三萬臺電腦同時破解,也還是一天 -_-|||。
不過道高一尺,魔高一丈。誰又會傻乎乎的一個站著打一個等著挨。都是相對的。

所以密碼盡量不要用純數(shù)字,因為根本沒有任何安全性。

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