Kryptograficzne funkcje skrótu to algorytmy matematyczne, które są używane do konwersji dowolnego rozmiaru danych na dane wyjściowe o stałym rozmiarze zwane hashem. Ten skrót jest unikalnym cyfrowym odciskiem palca oryginalnych danych, który może być wykorzystywany do różnych celów, takich jak weryfikacja integralności danych, zapewnienie uwierzytelniania wiadomości i przechowywanie haseł.
Funkcje skrótu tworzą skróty o różnych długościach, ponieważ długość wyjściowego skrótu zależy od zastosowanego algorytmu. Istnieją różne funkcje skrótu, z których każda ma określoną długość wyjściową. Najczęściej używanymi funkcjami skrótu są SHA-1, SHA-256 i SHA-512, które generują wartości skrótu o długości odpowiednio 160, 256 i 512 bitów. Powodem stosowania różnych długości skrótu jest zapewnienie, że wynik skrótu jest bezpieczny i nie może być łatwo sforsowany lub poddany inżynierii wstecznej.
Wynik funkcji skrótu jest wykorzystywany do różnych celów, w tym do weryfikacji integralności danych i zapewnienia uwierzytelniania wiadomości. W przypadku integralności danych wartość skrótu oryginalnych danych jest porównywana z wartością skrótu odebranych danych. Jeśli są one zgodne, dane nie zostały naruszone. W przypadku uwierzytelniania wiadomości wartość skrótu jest obliczana na podstawie wiadomości i wysyłana wraz z nią. Odbiorca oblicza wartość skrótu wiadomości i porównuje ją z otrzymaną wartością skrótu. Jeśli się zgadzają, wiadomość jest autentyczna.
MD5 to szeroko stosowana kryptograficzna funkcja skrótu, która została opracowana w 1991 roku. Tworzy ona 128-bitową wartość skrótu, która jest wykorzystywana do różnych celów, takich jak sprawdzanie integralności danych, podpisy cyfrowe i przechowywanie haseł. Stwierdzono jednak, że MD5 jest podatna na ataki, które mogą generować kolizje, w których dwa różne dane wejściowe mogą generować tę samą wartość skrótu. Z powodu tej podatności MD5 nie jest już uważany za bezpieczny do celów kryptograficznych.
Hashowanie haseł jest techniką używaną do bezpiecznego przechowywania haseł. Gdy użytkownik tworzy hasło, jest ono przepuszczane przez funkcję skrótu i przechowywane w bazie danych jako wartość skrótu zamiast zwykłego tekstu. Gdy użytkownik loguje się, jego hasło jest hashowane i porównywane z wartością hash przechowywaną w bazie danych. Jeśli są one zgodne, użytkownik zostaje uwierzytelniony. Hashowanie haseł jest niezbędne do ochrony haseł użytkowników przed kradzieżą w przypadku naruszenia danych.
Podsumowując, funkcje skrótu są niezbędne w kryptografii do różnych celów, takich jak sprawdzanie integralności danych, uwierzytelnianie wiadomości i przechowywanie haseł. Używanie różnych długości skrótu zapewnia, że wynik skrótu jest bezpieczny i nie można go łatwo sforsować ani poddać inżynierii wstecznej. MD5, choć powszechnie stosowany wcześniej, nie jest już uważany za bezpieczny ze względu na jego podatność na kolizje. Hashowanie haseł jest podstawową techniką bezpiecznego przechowywania haseł i ochrony ich przed kradzieżą w przypadku naruszenia danych.
Hashing jest ogólnie uważany za bezpieczną metodę ochrony poufnych informacji, ponieważ jest to funkcja jednokierunkowa, której nie można odwrócić w celu ujawnienia oryginalnych danych. Bezpieczeństwo haszowania zależy jednak od siły zastosowanego algorytmu i długości wygenerowanej wartości skrótu. Niektóre słabsze funkcje skrótu okazały się podatne na ataki, takie jak ataki kolizyjne, w których dwa różne dane wejściowe generują tę samą wartość skrótu. Dlatego ważne jest, aby używać silniejszych funkcji hashujących i przestrzegać najlepszych praktyk w zakresie hashowania, takich jak używanie solonych haseł do przechowywania haseł.