密碼學/雜湊
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摘要，有時簡稱為雜湊，是雜湊函式的結果，雜湊函式是一種特定的數學函式或演算法，可以描述為。"雜湊"需要是一個確定性過程，因此，每次輸入塊被相同雜湊函式"雜湊"時，生成的摘要或雜湊值都是恆定的，保持與輸入資料的可驗證關係。因此，這種型別的演算法對資訊安全很有用。
其他被稱為密碼雜湊的過程，其功能類似於雜湊，但需要額外的安全性，以保證形式或一定程度的保證，即生成的雜湊值無法從輸入資料中逆向推匯出來。即，不存在有用的逆雜湊函式
此屬性可以正式擴充套件，以提供安全雜湊的以下屬性
- 抗原像 : 給定 H，應難以找到 M 使得 H = hash(M)。
- 抗第二原像: 給定輸入 m1，應難以找到另一個輸入 m2（不等於 m1），使得 hash(m1) = hash(m2)。
- 抗碰撞: 應難以找到兩個不同的訊息 m1 和 m2，使得 hash(m1) = hash(m2)。由於生日悖論，這意味著雜湊函式必須具有比抗原像所需的更大的像空間。
雜湊函式是演算法的實現，該演算法在給定某些資料作為輸入時，將生成一個稱為摘要的短結果。有用的雜湊函式會生成固定長度的雜湊值。
例如：如果我們的雜湊函式是'X'，並且我們的輸入是'wiki'…那麼 X('wiki')= a5g78，即某個雜湊值。
非密碼雜湊函式有許多應用，[1] 但在本節中，我們將重點關注專門需要密碼雜湊函式的應用。
密碼雜湊的典型用法如下：愛麗絲向鮑勃提出一個難題，並聲稱她已經解決了。鮑勃想自己嘗試一下，但他想確保愛麗絲沒有在吹牛。因此，愛麗絲寫下她的解決方案，新增一個隨機的nonce，計算它的雜湊值，並告訴鮑勃雜湊值（同時保密解決方案）。這樣，當鮑勃幾天後自己想出解決方案時，愛麗絲可以驗證他的解決方案，但仍然能夠證明她之前就有了解決方案。
在實際應用中，愛麗絲和鮑勃通常是計算機程式，而秘密將比聲稱的難題解決方案更容易被偽造。上面的應用稱為承諾方案。安全雜湊的另一個重要應用是驗證訊息完整性。例如，可以透過比較傳輸前後的訊息摘要來確定訊息（或檔案）是否發生過任何更改（或任何其他事件）（參見Tripwire，一個利用此屬性作為抵禦惡意軟體和惡意行為的系統）。訊息摘要也可以用作可靠識別檔案的方法。
相關的應用是密碼驗證。出於顯而易見的原因，密碼不應該以明文形式儲存，而應該以摘要形式儲存。在後面的章節中，我們將詳細討論密碼處理，特別是為什麼只對密碼進行一次雜湊是不夠的。
雜湊函式是訊息認證（HMAC）的關鍵部分。
大多數分散式版本控制系統（DVCS）使用密碼雜湊。[2]
出於安全和效能的原因，大多數數字簽名演算法規定只對訊息的摘要進行"簽名"，而不是對整個訊息進行簽名。雜湊函式也可以用於生成偽隨機位。
SHA-1、MD5和RIPEMD-160是截至2004年最常用的訊息摘要演算法。2004年8月，研究人員發現許多雜湊函式的弱點，包括MD5、SHA-0和RIPEMD。這讓人質疑了後來從這些雜湊函式派生的演算法的長期安全性。特別是SHA-1（SHA-0的加強版）、RIPEMD-128和RIPEMD-160（RIPEMD的加強版）。由於它們被它們的加強版所取代，因此SHA-0和RIPEMD都沒有得到廣泛使用。
稍後我們將討論"生日攻擊"以及人們用來破解雜湊演算法的其他技術。
在使用雜湊進行檔案驗證時，人們更喜歡執行速度非常快的雜湊函式。他們希望能夠儘快檢測到損壞的檔案（並將其排隊進行重新傳輸、隔離等）。此類別中一些流行的雜湊函式是
- BLAKE2b
- SHA-3
此外，SHA-256（SHA-2）和SHA-1都在某些CPU指令集中獲得了硬體支援。
在使用雜湊進行密碼驗證時，人們更喜歡執行時間很長的雜湊函式。如果/當密碼驗證資料庫（/etc/passwd檔案、/etc/shadow檔案等）意外洩露時，他們希望迫使暴力攻擊者花費很長時間來測試每個猜測。[3] 此類別中一些流行的雜湊函式是
- Argon2
- scrypt
- bcrypt
- PBKDF2
我們將在密碼學/安全密碼部分詳細討論密碼雜湊。
- 有關非密碼雜湊函式及其應用的更多資訊，請參見演算法實現/雜湊。
- 有關非密碼雜湊函式最常見的應用，請參見資料結構/雜湊表。
- Rosetta Code : 密碼雜湊函式提供了許多程式語言中密碼雜湊函式的實現。