哈希算法介绍

Posted 2021-04-30 毕老师大家庭

引言：什么是哈希算法？哈希（Hash）算法又称为散列、杂凑算法，可以把任意长度的消息M映射成为一个较短且固定长度的输出H(M)，称H(M)为哈希值，散列值、杂凑值或者消息摘要。这是一种压缩映射，散列值的空间通常小于输入的空间。在加密中，它是一种单向密码体制，即从明文到密文的不可逆映射，只有加密过程，没有解密过程(因为一个输出可能对应多个输入)。

1哈希的用途

(a)消息认证

(b)数字签名

(c)口令的安全性

(d)数据完整性

(e)语音识别

2哈希函数的特点

1、易压缩 

2、易计算 

3、单向性

4、抗碰撞性：理想的哈希函数是无碰撞的，但是实际的算法设计中很难做到（大空间的消息压缩映射到小空间上），有两种抗碰撞性：

i.弱抗碰撞性：对于给定的一个消息，要发现另一个消息使其碰撞在计算上不可行；

ii.强抗碰撞性：对于任意的一对不同的消息，使其碰撞在计算上不可行。

5、高灵敏性：如果输入有微小不同，哈希运算后的输出有一半以上不同。

3哈希算法介绍

一个可靠的哈希算法应该满足：

对于给定数据M，易算出哈希值h=H(M)；根据h很难反算出M；很难找到M和N使得H(M)=H(N)

下面通过一个游戏，来了解简化的哈希算法

猜数游戏：

李：我想一个数，假设为A,然后A乘以B，得到结果C。 A是我的密钥，我把结果C告诉你，然后你来猜A是奇数还是偶数？

张：那不行，如果你告诉我C是12，我猜A是奇数，你可以说A是4，B是3。我猜A是偶数，你可以说A是3，B是4。无法验证A的唯一性。

李：那换个运算过程

1、 A+123=B

2、 B^2=C

3、 取C中第2~4位数，组成一个3位数D

4、 D/12的结果求余数，得到E

假如A为5

B=5+123=128

128^2=16384

D=638   E=638mod12=53

这样一个A值就对应一个唯一的E值，根据E还推算不出A。是这一种单向加密，称为哈希算法。

目前比较普遍的哈希算法有MD5，SHA1（160位哈希值），SHA2（256位哈希值和512哈希值）

给我【好看】

你也越好看！