درهم سازی هشینگ — الگوریتم ها و نقش آن ها در امنیت

درهم سازی هشینگ «Hashing» یک تکنیک در علم کامپیوتر است که برای تبدیل داده‌های ورودی (مثل رشته‌ها یا فایل‌ها) به یک مقدار ثابت و معمولاً کوتاه به نام «هش» استفاده می‌شود. در این مقاله می‌خواهیم درمورد کاربردها و ویژگی‌های اصلی هشینگ صحبت کنیم.

مقدمه

درهم سازی (Hashing) یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین تکنیک‌ها در دنیای امنیت اطلاعات و علوم کامپیوتر است. این فرآیند، به‌طور خلاصه، شامل تبدیل داده‌های ورودی با اندازه دلخواه به یک مقدار ثابت و کوتاه به نام «هش» است. هش به‌گونه‌ای طراحی شده که برای هر ورودی مختلف، مقدار خروجی منحصر به فردی ایجاد کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که هشینگ در کاربردهایی مانند ذخیره‌سازی امن پسوردها، بررسی صحت داده‌ها، و طراحی سیستم‌های رمزنگاری ایمن بسیار مفید واقع شود.

با توجه به اهمیت رو به افزایش امنیت اطلاعات در دنیای دیجیتال، درهم سازی هشینگ نقش حیاتی در مقابله با تهدیدات امنیتی ایفا می‌کند. به‌ویژه در ذخیره‌سازی و انتقال داده‌های حساس، استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری و هشینگ به‌عنوان یک لایه امنیتی اضافی ضروری است.

تعریف درهم سازی هشینگ

درهم سازی هشینگ یک فرآیند ریاضی است که به کمک آن داده‌های ورودی (مانند یک رشته متنی یا فایل) به یک مقدار ثابت و معمولاً کوتاه به نام «هش» تبدیل می‌شوند. این مقدار هش به‌طور معمول طول ثابتی دارد، مثلاً ۲۵۶ بیت یا ۱۲۸ بیت، و ویژگی اصلی آن این است که حتی تغییرات جزئی در داده‌های ورودی باعث تغییرات عمده در مقدار هش می‌شود. این فرآیند به گونه‌ای طراحی شده است که به راحتی نمی‌توان داده ورودی را از روی هش بازسازی کرد.

در حقیقت، درهم سازی هشینگ یک تکنیک یک‌طرفه است که برای اهداف مختلفی مانند ذخیره‌سازی امن داده‌ها، بررسی صحت اطلاعات، و بهبود سرعت جستجو در پایگاه‌های داده استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های برجسته هشینگ این است که با تبدیل داده‌ها به یک مقدار ثابت و منحصر به فرد، امکان تشخیص سریع تغییرات در داده‌ها یا مقایسه آسان اطلاعات فراهم می‌شود. به‌عبارت دیگر، هشینگ به ما این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به ذخیره‌سازی داده‌های اصلی، بتوانیم صحت یا وجود داده‌ها را بررسی کنیم.

پاورپوینت درهم سازی (Hashing)

کلیک کنید

کاربردهای درهم سازی هشینگ

در دنیای دیجیتال امروزی، با توجه به گسترش استفاده از داده‌های حساس و نیاز به حفظ امنیت اطلاعات، درهم سازی هشینگ اهمیت زیادی پیدا کرده است. این تکنیک به‌ویژه در مواردی که نیاز به ذخیره‌سازی امن، تأیید صحت داده‌ها، و جلوگیری از دسترسی‌های غیرمجاز وجود دارد، کاربردهای فراوانی دارد.

امنیت پسوردها

یکی از اصلی‌ترین کاربردهای هشینگ، ذخیره‌سازی امن پسوردها است. به‌جای ذخیره‌سازی پسورد واقعی کاربران، سیستم‌ها از هش آن‌ها استفاده می‌کنند. این بدان معناست که حتی در صورت افشای پایگاه داده، هکرها نمی‌توانند به راحتی پسوردهای کاربران را بازیابی کنند. علاوه بر این، با استفاده از تکنیک‌هایی مانند salt (افزودن یک مقدار تصادفی به پسورد پیش از هش کردن)، امنیت بیشتر می‌شود.

تأیید صحت داده ها و چک سام

درهم سازی هشینگ برای تأیید صحت داده‌ها و جلوگیری از تغییرات غیرمجاز استفاده می‌شود. به عنوان مثال، هنگام ارسال فایل‌های مهم یا انتقال داده‌ها در شبکه، از هش برای ایجاد چک‌سام استفاده می‌شود. گیرنده می‌تواند هش فایل دریافتی را با هش ارسال‌شده مقایسه کند تا مطمئن شود که داده‌ها در حین انتقال تغییر نکرده‌اند.

استفاده در امضای دیجیتال

در سیستم‌های امضای دیجیتال، از هشینگ برای تأیید صحت و اصالت داده‌ها استفاده می‌شود. در این سیستم‌ها، به‌جای امضای کل داده‌ها، ابتدا داده‌ها به هش تبدیل شده و سپس این هش توسط یک کلید خصوصی امضا می‌شود. این فرآیند موجب افزایش سرعت و کاهش مصرف منابع می‌شود.

پاورپوینت آماده درباره امضای دیجیتال

کلیک کنید

جستجو و ذخیره سازی سریع داده ها

درهم سازی هشینگ به‌ویژه در پایگاه‌های داده برای ذخیره‌سازی سریع و جستجوی اطلاعات کاربرد دارد. به‌جای جستجوی کل پایگاه داده برای یافتن یک ورودی، از جدول‌های هش برای دسترسی سریع به داده‌ها استفاده می‌شود. این روش موجب بهبود عملکرد و کاهش زمان جستجو در سیستم‌های بزرگ می‌شود.

حفاظت از اطلاعات در برابر حملات

هشینگ با ویژگی‌های یک‌طرفه‌اش از داده‌ها در برابر حملات مختلف نظیر دزدیده شدن و بازیابی اطلاعات محافظت می‌کند. به‌عنوان مثال، در حملات دیکشنری یا حملات تولد تصادفی، استفاده از الگوریتم‌های هشینگ مقاوم می‌تواند جلوی دسترسی غیرمجاز به داده‌های حساس را بگیرد.

نحوه کارکرد هشینگ

در فرآیند هشینگ، داده‌های ورودی (که می‌تواند هر نوع داده‌ای مثل متن، عدد، یا فایل باشد) از طریق یک تابع ریاضی خاص به یک رشته ثابت و کوتاه به نام “هش” تبدیل می‌شوند. این تابع هش به‌گونه‌ای طراحی شده است که هر ورودی متفاوت، مقدار هش خاص خود را تولید کند. هشینگ یک فرآیند یک‌طرفه است، به این معنی که نمی‌توان از روی هش تولید شده به ورودی اصلی دست یافت. پس از محاسبه هش، می‌توان آن را برای مقاصد مختلف مانند ذخیره‌سازی، مقایسه، یا تأیید صحت داده‌ها استفاده کرد.

برای مثال، اگر بخواهیم یک فایل متنی را هش کنیم، تابع هش ابتدا فایل را می‌خواند و عملیات پیچیده ریاضیاتی بر روی محتوای آن انجام می‌دهد تا یک هش منحصر به فرد تولید کند. این هش حتی اگر تفاوت بسیار کوچکی در فایل ایجاد شود، به‌طور قابل توجهی تغییر خواهد کرد، که این ویژگی باعث می‌شود تا به راحتی تغییرات در داده‌ها شناسایی شوند.

ویژگی های اصلی هشینگ

درهم سازی هشینگ چند ویژگی کلیدی دارد که آن را به یک ابزار مهم در امنیت و مدیریت داده‌ها تبدیل می‌کند. در ادامه به این موارد اشاره می‌کنیم.

۱- یک طرفه بودن (One-Way)

یکی از ویژگی‌های اصلی هشینگ این است که این فرآیند یک‌طرفه است. به عبارت دیگر، از روی هش تولید شده نمی‌توان داده ورودی را به دست آورد. این ویژگی سبب می‌شود که هشینگ برای ذخیره‌سازی داده‌های حساس مانند پسوردها بسیار مناسب باشد، چرا که حتی اگر هش‌ها فاش شوند، نمی‌توان اطلاعات اصلی را از آن‌ها بازیابی کرد.

۲- تصادفی بودن (Avalanche Effect)

ویژگی دیگری که در الگوریتم‌های هشینگ وجود دارد، اثر بهمن یا «Avalanche Effect» است. به این معنی که حتی تغییرات جزئی در داده‌های ورودی، مانند تغییر یک حرف یا رقم، باید باعث تغییرات عمده در مقدار هش شود. این ویژگی از طریق ایجاد تفاوت‌های چشمگیر در هش‌های تولیدی برای ورودی‌های مشابه، امنیت و صحت فرآیند هشینگ را تضمین می‌کند.

۳- طول ثابت (Fixed Length)

هشینگ یک خروجی با طول ثابت تولید می‌کند. این بدان معناست که regardless از طول داده ورودی، هش همیشه دارای طول مشخصی خواهد بود. به‌عنوان مثال، الگوریتم SHA-256 همیشه یک هش ۲۵۶ بیتی تولید می‌کند، حتی اگر داده ورودی بسیار کوچک یا بسیار بزرگ باشد. این ویژگی موجب کارایی بهتر در سیستم‌هایی می‌شود که نیاز به ذخیره‌سازی و مقایسه داده‌ها دارند.

پاورپوینت آماده تکنیک‌های کدگذاری داده دیجیتال

کلیک کنید

تفاوت هشینگ با سایر تکنیک های رمزنگاری

هشینگ و رمزنگاری هر دو از تکنیک‌های امنیتی هستند، اما تفاوت‌های اساسی میان آن‌ها وجود دارد که به کاربردها و ویژگی‌هایشان مربوط می‌شود.

یک طرفه بودن در مقابل دوطرفه بودن (رمزگذاری)

درحالی‌که هشینگ یک فرآیند یک‌طرفه است (یعنی نمی‌توان داده‌ها را از هش به دست آورد)، تکنیک‌های رمزنگاری (مانند الگوریتم‌های AES یا RSA) دوطرفه هستند. در رمزنگاری، داده‌های ورودی به رمز تبدیل می‌شوند و با استفاده از یک کلید خاص می‌توان آن‌ها را بازگرداند. این بدان معناست که در رمزنگاری، اطلاعات قابل بازگشت به شکل اولیه خود هستند، در حالی‌که در هشینگ، داده اصلی قابل بازیابی نیست.

عدم نیاز به کلید (در مقایسه با رمزنگاری)

در بسیاری از الگوریتم‌های رمزنگاری، برای تبدیل داده به فرم رمزگذاری شده، به یک کلید نیاز است که برای دیکد کردن داده نیز استفاده می‌شود. اما در هشینگ نیازی به کلید نیست، زیرا هدف اصلی هشینگ تأیید داده‌ها، نه رمزگذاری یا رمزگشایی، است.

استفاده های متفاوت

رمزنگاری بیشتر برای محافظت از داده‌ها در برابر دسترسی غیرمجاز (مثل محافظت از ارتباطات شبکه یا ذخیره‌سازی اطلاعات حساس) به‌کار می‌رود، در حالی که هشینگ بیشتر برای تأیید صحت داده‌ها و ذخیره‌سازی امن پسوردها و اطلاعات حساس استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در سیستم‌های رمزنگاری، داده‌ها رمزگذاری و سپس منتقل یا ذخیره می‌شوند، ولی در هشینگ، داده‌ها به هش تبدیل شده و فقط برای مقایسه یا تأیید صحت استفاده می‌شوند.

پاورپوینت هش در بلاک چین — الگوریتم ها و مزایا

کلیک کنید

الگوریتم های مختلف درهم سازی هشینگ

در دنیای امنیت و رمزنگاری، الگوریتم‌های زیادی برای درهم سازی وجود دارند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در اینجا چند الگوریتم دیگر که در حوزه‌های مختلف امنیتی کاربرد دارند را معرفی می‌کنیم:

۱- روش MD5

MD5 مخفف Message Digest Algorithm 5 یکی از قدیمی‌ترین و مشهورترین الگوریتم‌های درهم سازی است که توسط رون ریوست در سال ۱۹۹۱ معرفی شد. این الگوریتم داده‌های ورودی را به یک هش ۱۲۸ بیتی تبدیل می‌کند. MD5 در ابتدا به‌طور گسترده‌ای برای بررسی صحت داده‌ها و ذخیره‌سازی پسوردها مورد استفاده قرار می‌گرفت، چرا که سرعت بالایی داشت و در بیشتر سیستم‌ها به راحتی پیاده‌سازی می‌شد. MD5 یکی از اولین الگوریتم‌هایی بود که در پروژه‌های نرم‌افزاری و انتقال داده‌های امن به کار گرفته شد و در بسیاری از سیستم‌های قدیمی از آن استفاده می‌شد.

با این حال، در حال حاضر MD5 به دلیل ضعف‌های امنیتی که در آن کشف شده است، دیگر برای استفاده در مقاصد امنیتی توصیه نمی‌شود. در سال‌های اخیر، حملات «تصادم» (Collision Attack) به این الگوریتم نشان داد که ممکن است دو ورودی مختلف به یک هش مشابه منتهی شوند، که این امر امنیت آن را به‌شدت کاهش می‌دهد. به همین دلیل، بسیاری از سازمان‌ها و توسعه‌دهندگان به الگوریتم‌های قدرتمندتری مانند SHA-256 یا bcrypt روی آورده‌اند.

۲- روش SHA

SHA مخفف Secure Hash Algorithm یک خانواده از الگوریتم‌های درهم سازی هشینگ رمزنگاری است که توسط آژانس امنیت ملی ایالات متحده (NSA) توسعه داده شده و توسط NIST (انستیتوی ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده) منتشر شده است. این الگوریتم‌ها برای ایجاد مقادیر هش با طول ثابت از داده‌های ورودی با طول متغیر طراحی شده‌اند و برای تأمین یکپارچگی داده‌ها، رمزنگاری و ایجاد امضای دیجیتال به‌کار می‌روند.

انواع الگوریتم‌های SHA:

• SHA-1: اولین نسخه از این خانواده است که معمولاً خروجی ۱۶۰ بیتی تولید می‌کند. با وجود استفاده گسترده آن در ابتدا، به دلیل آسیب‌پذیری‌هایی که در برابر حملات تصادم داشت، استفاده از آن در بسیاری از کاربردها دیگر توصیه نمی‌شود.
• SHA-2: شامل مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها است که هش‌هایی با طول‌های مختلف تولید می‌کنند. نسخه‌های معروف این مجموعه شامل SHA-224، SHA-256، SHA-384 و SHA-512 هستند که به‌ترتیب هش‌هایی با طول‌های ۲۲۴، ۲۵۶، ۳۸۴ و ۵۱۲ بیتی تولید می‌کنند. SHA-256 و SHA-512 از محبوب‌ترین و امن‌ترین الگوریتم‌های هشینگ در حال حاضر به شمار می‌روند.
• SHA-3: جدیدترین نسخه از خانواده SHA است که بر اساس ساختار متفاوتی به نام Keccak طراحی شده است. این نسخه برای برطرف کردن ضعف‌های SHA-1 و SHA-2 و همچنین ایجاد یک الگوریتم مقاوم‌تر در برابر حملات طراحی شده و در برخی موارد می‌تواند عملکرد بهتری داشته باشد.

پاورپوینت آماده درباره الگوریتم SHA

کلیک کنید

۳- روش Argon2

الگوریتم Argon2 یک الگوریتم پیشرفته در هم‌سازی رمز عبور است که در سال ۲۰۱۵ در رقابت رمزنگاری حافظه‌سخت (Password Hashing Competition) به عنوان برنده انتخاب شد. این الگوریتم به‌طور خاص برای مقابله با حملات پردازشی و سخت‌افزاری نظیر حملات با استفاده از پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و مدارهای خاص (ASIC) طراحی شده است.

هدف اصلی Argon2، ایجاد یک تابع حافظه‌سخت است که علاوه بر امنیت بالا، مقاوم در برابر حملات موازی و استفاده از قدرت پردازشی بالا باشد. این الگوریتم برای هر عملیات درهم‌سازی، مقدار زیادی حافظه مصرف می‌کند، که این ویژگی باعث می‌شود انجام حملات مانند brute-force با استفاده از سخت‌افزارهای ویژه بسیار هزینه‌بر و دشوار شود.

۴- روش bcrypt

bcrypt یک الگوریتم هشینگ است که به‌طور خاص برای ذخیره‌سازی امن پسوردها طراحی شده است. این الگوریتم به گونه‌ای طراحی شده است که به‌طور خودکار از یک فرآیند به نام «salt» استفاده می‌کند، که یک مقدار تصادفی به پسورد قبل از هش کردن اضافه می‌شود. این ویژگی به bcrypt این امکان را می‌دهد که در برابر حملات دیکشنری و brute-force مقاوم باشد، زیرا برای هر پسورد، حتی اگر مشابه باشند، هش‌های مختلفی تولید می‌شود. همچنین، bcrypt امکان تنظیم «کارایی» خود را دارد، که به این معناست که می‌توان آن را طوری تنظیم کرد که با گذشت زمان سخت‌تر شود.

bcrypt به‌ویژه در ذخیره‌سازی پسوردها در سیستم‌های وب و اپلیکیشن‌های آنلاین کاربرد دارد. برخلاف الگوریتم‌هایی مانند MD5 یا SHA-1 به‌طور عمدی کند طراحی شده است تا از حملات سریع brute-force جلوگیری کند. این ویژگی آن را به انتخابی مناسب برای سیستم‌هایی که نیاز به امنیت بالا دارند تبدیل می‌کند. باوجود اینکه bcrypt نسبت به الگوریتم‌های سریع‌تر مانند SHA-256 کندتر است، به دلیل مقاومت بالای آن در برابر حملات، در بسیاری از پروژه‌های امنیتی مدرن ترجیح داده می‌شود.

۵- روش scrypt

scrypt یک الگوریتم هشینگ است که برای محافظت از پسوردها و داده‌های حساس طراحی شده است و در برابر حملات دیکشنری و brute-force مقاوم است. این الگوریتم علاوه بر «salt» از حافظه زیادی استفاده می‌کند که باعث می‌شود انجام حملات brute-force به‌ویژه با استفاده از سخت‌افزارهای تخصصی (مانند ASIC) دشوارتر شود. scrypt به‌ویژه در ارزهای دیجیتال مانند Litecoin برای ممانعت از استخراج با استفاده از سخت‌افزارهای مخصوص طراحی شده است.

از آنجایی که این الگوریتم به شدت حافظه‌محور است، پیاده‌سازی آن با سخت‌افزارهای موازی یا سفارشی بسیار پیچیده و هزینه‌بر است، به همین دلیل آن را به یک گزینه مناسب برای سیستم‌های امنیتی مقاوم در برابر حملات سریع تبدیل می‌کند.

۶- روش PBKDF2

PBKDF2 مخفف Password-Based Key Derivation Function 2 یک الگوریتم درهم‌سازی رمز عبور است که برای تبدیل رمزهای عبور به کلیدهای رمزنگاری مقاوم در برابر حملات طراحی شده است. این الگوریتم در حقیقت یک تابع مشتق کلید است که هدف آن سخت کردن حملات بر پایه تلاش برای حدس زدن رمز عبور است. PBKDF2 با استفاده از یک تابع هش (معمولاً HMAC) و تکرار متعدد این عملیات، رمز عبور ورودی را به یک کلید قوی تبدیل می‌کند. با افزایش تعداد دفعات تکرار، زمان لازم برای انجام حملات brute-force یا حملات دیکشنری به طور نمایی افزایش می‌یابد و همین موضوع باعث می‌شود که رمز عبور بیشتر محافظت شود.

PBKDF2 به‌طور گسترده در استانداردهای امنیتی مانند IEEE 802.11 (وای‌فای) و FIPS 140-2 استفاده می‌شود. از ویژگی‌های کلیدی PBKDF2 این است که به‌راحتی می‌توان تعداد تکرارهای آن را افزایش داد تا از حملات سریع با استفاده از پردازنده‌های گرافیکی (GPU) یا سخت‌افزارهای ویژه (ASIC) جلوگیری کند. این الگوریتم همچنین می‌تواند با استفاده از مقادیر اولیه مختلف، برای هر کاربر کلیدهای متفاوتی تولید کند، که از حملات جداسازی و تکرار پسورد جلوگیری می‌کند. PBKDF2 برای ذخیره‌سازی پسوردهای کاربران و سایر کاربردهای امنیتی که نیاز به محافظت از کلیدهای حساس دارند، مناسب است.

کد درهم سازی هشینگ با پایتون

در پایتون، می‌توانید از کتابخانه‌ی داخلی hashlib برای انجام درهم سازی هشینگ استفاده کنید. این کتابخانه الگوریتم‌های متنوعی مثل MD5، SHA-1، SHA-256 و SHA-512 را پشتیبانی می‌کند. در زیر نمونه‌ای از کد برای هش کردن یک متن با الگوریتم SHA-256 آمده است:

import hashlib
# متن ورودی برای درهم‌سازی
text = "Hello, World!"
# تبدیل متن به بایت‌ها
text_bytes = text.encode('utf-8')
# ایجاد هش SHA-256
hash_object = hashlib.sha256(text_bytes)
# تبدیل هش به فرم هگزادسیمال (رشته قابل خواندن)
hash_hex = hash_object.hexdigest()
print("SHA-256 Hash:", hash_hex)

در این کد ابتدا متن ورودی به بایت‌ها تبدیل می‌شود تا با الگوریتم هشینگ سازگار شود. با استفاده از hashlib.sha256 یک شیء هش ساخته می‌شود. با متد .hexdigest()، هش به فرم هگزادسیمال تبدیل و چاپ می‌شود.

این کد، مقدار هش SHA-256 را برای رشته‌ی ورودی چاپ می‌کند.

پاورپوینت الگوریتم دیفی هلمن (Diffie–Hellman)

کلیک کنید

چالش های امنیتی هشینگ

چالش‌های امنیتی هشینگ به مشکلات و خطراتی اطلاق می‌شود که ممکن است در هنگام استفاده از الگوریتم‌های هشینگ برای ذخیره‌سازی داده‌ها و اطلاعات حساس به وجود آید. مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

۱- تصادم ها (Collisions) و خطرات آن ها

تصادم‌ها در هشینگ به وضعیتی اطلاق می‌شود که دو ورودی متفاوت داده‌ها به یک هش یکسان منتهی شوند. به عبارت ساده‌تر، هنگامی که دو داده مختلف همان مقدار هش را تولید کنند، این را تصادم می‌نامیم. این مشکل یک خطر جدی در الگوریتم‌های هشینگ است، زیرا باعث می‌شود که امنیت داده‌ها زیر سؤال برود. به‌ویژه در کاربردهایی مانند امضای دیجیتال یا بررسی یکپارچگی داده‌ها، وجود تصادم می‌تواند منجر به تقلب یا جعل اطلاعات شود.

برای مثال، در سیستم‌های امضای دیجیتال، اگر یک مهاجم بتواند دو پیام مختلف با هش یکسان تولید کند، او می‌تواند یک پیام معتبر را به امضا درآورد و آن را با پیامی دیگر جایگزین کند که محتوای مضر یا متفاوتی دارد. این نوع حملات به‌ویژه در الگوریتم‌هایی مانند MD5 و SHA-1 که در برابر تصادم آسیب‌پذیر هستند، خطرناک است. برای مقابله با این مشکل، الگوریتم‌های هشینگ جدیدتر مانند SHA-256 و SHA-3 طراحی شده‌اند که مقاومت بالاتری در برابر تصادم‌ها دارند.

۲- حمله تولد تصادفی

حمله «تولد تصادفی» (Birthday Attack) یکی از روش‌های معروف برای یافتن تصادم در الگوریتم‌های هشینگ است. این حمله بر اساس اصل «پارادوکس تولد» است که نشان می‌دهد احتمال تصادفی پیدا کردن دو ورودی با هش یکسان، به‌طور غیرمنتظره‌ای بالا است. در این حمله، مهاجم تلاش می‌کند تا دو ورودی مختلف با هش یکسان پیدا کند بدون اینکه نیاز به دانستن ورودی‌ها داشته باشد. با توجه به این که تعداد امکان‌پذیر هش‌ها محدود است، حتی با تعداد زیادی ورودی تصادفی، احتمال پیدا کردن دو ورودی که هش مشابهی تولید کنند، بالا می‌رود.

الگوریتم‌های قدیمی‌تر مانند MD5 و SHA-1 به‌ویژه در برابر چنین حملاتی آسیب‌پذیر هستند. برای کاهش این خطر، الگوریتم‌های جدیدتر مثل SHA-256 و SHA-3 طراحی شده‌اند که با استفاده از توابع پیچیده‌تر و طول هش بالاتر، مقاومت بیشتری در برابر حملات تولد تصادفی دارند. این نوع حمله بر اساس آزمایش‌های ریاضیاتی به‌ویژه در توابع هش با طول هش کوتاه‌تر بیشتر موفقیت‌آمیز است. به همین دلیل، انتخاب طول مناسب هش و استفاده از الگوریتم‌های مقاوم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

پاورپوینت حمله سایبری

کلیک کنید

۳- طول هش و امنیت آن

طول هش یکی از عوامل کلیدی در امنیت الگوریتم‌های هشینگ است. طول هش به اندازه‌ای که خروجی تابع هش می‌تواند داشته باشد، اشاره دارد. به‌طور معمول، طول هش برای الگوریتم‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد: برای مثال، الگوریتم MD5 طول هش ۱۲۸ بیتی، SHA-1 طول هش ۱۶۰ بیتی و SHA-256 طول هش ۲۵۶ بیتی تولید می‌کند. هرچه طول هش بیشتر باشد، فضای احتمالی هش‌ها نیز بزرگ‌تر می‌شود و بنابراین احتمال وقوع تصادم کاهش می‌یابد.

برای الگوریتم‌های هش با طول هش کوتاه‌تر (مانند MD5 و SHA-1)، احتمال پیدا کردن تصادم به‌ویژه در برابر حملات تولد تصادفی بالاتر است. به‌عنوان مثال، در الگوریتم‌هایی با طول هش ۱۲۸ بیتی، احتمال یافتن دو ورودی با هش یکسان در حدود ۲^۶۴ آزمایش ممکن است که در مقایسه با الگوریتم‌های ۲۵۶ بیتی مثل SHA-256 که نیاز به ۲^۱۲۸ آزمایش دارند، خیلی پایین‌تر است. به همین دلیل، استفاده از الگوریتم‌های با طول هش بلندتر مانند SHA-256 یا SHA-3 به‌ویژه در محیط‌های حساس امنیتی توصیه می‌شود.

طول بیشتر هش همچنین از آن جهت اهمیت دارد که با افزایش طول هش، تعداد تصادم‌های ممکن به‌طور نمایی کاهش می‌یابد و امنیت سیستم در برابر حملات مختلف بالا می‌رود. به همین دلیل، بسیاری از استانداردهای امنیتی جدید به‌طور جدی الگوریتم‌هایی با طول هش بلندتر را ترجیح می‌دهند تا از خطرات مرتبط با تصادم‌ها جلوگیری کنند.

نتیجه گیری

در این مقاله خواندیم که درهم سازی هشینگ فرآیندی است که داده‌ها را به یک کد ثابت و کوتاه تبدیل می‌کند تا امکان مقایسه و اعتبارسنجی آن‌ها به‌صورت امن فراهم شود. به‌طور کلی، هشینگ یکی از ابزارهای اصلی در ایجاد امنیت دیجیتال محسوب می‌شود و انتخاب درست الگوریتم و تنظیمات آن می‌تواند به‌طور قابل توجهی امنیت و یکپارچگی داده‌ها را تضمین کند.

پاورپوینت های آماده درمورد هش و رمزنگاری

پاورپوینت های آماده درمورد هش و رمزنگاری

کلیک کنید