Maišos funkcijų skaičiavimas. Kheshuvannya algoritmai – paprastas sulankstymo paaiškinimas. Kas yra „Žmonių dienos puolimas“?

(Inode maiša, angl. maiša) - ilgo laiko periodo įvesties duomenų masyvo ir fiksuotos dienos išvesties bitų eilutės atkūrimas. Tokios transformacijos dar vadinamos maišos funkcijomis ir gerklės funkcijomis, o rezultatai – maišos, maišos kodu arba pranešimų santrauka.

Maiša apima duomenų išlyginimą: jei du masyvai turi skirtingus maišos kodus, garantuojama, kad masyvai bus skirtingi; yakshto vis dėlto - masyvus, swed už viską, tačiau. Šiuo atveju nėra vienareikšmio ryšio tarp išvesties duomenų ir maišos kodo per tuos, kuriuose maišos funkcijos reikšmių skaičius yra mažesnis nei parinkčių skaičius įvesties masyve; Nėra masyvų, galinčių sukurti naujus maišos kodus – vadinamasis susidūrimas. Monetos patikimumas vaidina svarbų vaidmenį įvertinant maišos funkcijos pajėgumą.

Nėra maišos algoritmų, turinčių skirtingas charakteristikas (pajėgumą, skaičiavimo sudėtingumą, kriptografinį stiprumą ir kt.). Vienos ar kitos maišos funkcijos pasirinkimas priklauso nuo konkrečios sprendžiamos problemos. Paprasčiausias maišos funkcijų naudojimas gali būti kontrolinė suma arba CRC.

Kontrolės sumos

Dėl skaičiavimo greičio, dešimtis ir šimtus kartų greitesnės, mažesnės kriptografinės maišos funkcijos yra daug paprastesnės aparatinės įrangos diegime.

Kompromisas dėl tokio didelio likvidumo yra kriptovaliutų stabilumo trūkumas – paprasta galimybė pritaikyti pranešimą prie sumos, kurią mokate iš anksto. Taip pat apsvarstykite kontrolinių sumų dydį (įprastas skaičius: 32 bitai), mažesnius nei kriptografinės maišos (tipiniai skaičiai: 128, 160 ir 256 bitai), o tai reiškia netikslių susidūrimų galimybę. Paprasčiausias tokio algoritmo variantas – padalyti pranešimą į 32 arba 16 bitų žodžius ir jų reikšmę, kurie atitiktų, pavyzdžiui, TCP/IP.

Paprastai prieš tokį algoritmą galima įdiegti tipinius aparatūros šlifuoklius, tokius kaip šlifuoklio antgalių skaičius, kad būtų galima pereiti prie nurodytos datos. Algoritmų šeima t.z. „cikliniai pertekliniai kodai“ patenkina šiuos privalumus. Tai apima, pavyzdžiui, CRC32, kuris naudojamas Ethernet įrangoje ir ZIP suspausto failo formatu.

Kriptografinės maišos funkcijos

• Neatšaukiamas: esant nurodytai maišos vertei m kaltas buti obslyuvalno neįmanomai žinoti duomenų bloką X, kuriam H(X) = m.


• Atsparumas pirmos klasės dėmėms: tam tikram reikalavimui M Akivaizdu, kad jokios kitos informacijos gauti neįmanoma N, kuriam H(N) = H(M).


• Atsparumas kitokio pobūdžio susidūrimams: gali būti visiškai neįmanoma išsirinkti porą, kurią informuoti (M, M"), kas yra nauja maiša?

• Atbulinės eigos funkcija yra nestabili pirmojo ir kito tipo susidūrimams.


• Funkcija, nestabili iki pirmojo tipo; nestabilus kitokio pobūdžio kolizėms; Vartai nėra teisingi.

„Žmonių dienų“ ataka leidžia rasti monetų maišos funkcijai su dviguba verte n bitų viduryje maždaug 2 n/2, kad būtų galima apskaičiuoti maišos funkciją. Tomas n-bitų maišos funkcija laikoma kriptografiškai stabilia, nes skaičiavimo sunkumas ieškant jos rato yra artimas 2 n/2.

Kriptografinėms maišos funkcijoms taip pat svarbu, kad mažiausias funkcijos reikšmės argumento pokytis labai pasikeistų (lavinos efektas). Zokrema, reiškiantis, kad hesh nėra kaltas pateikęs informaciją apie ginčo pusę. Tai įmanoma užtikrinant maišos algoritmų šifravimo saugą, skirtą maišyti kliento slaptažodį, kad būtų atkurtas raktas

Maišos funkcijų apibrėžimas

• geras duomenų maišymas
• greitas skaičiavimo algoritmas

1. Tikrinama, ar nėra atleidimo- Pavyzdžiui, kontrolinę sumą kanalas gali perduoti kartu su pagrindiniu tekstu. Dienos pabaigoje kontrolinė suma gali būti perdraudimas ir ją galima išlyginti su pervestomis vertėmis. Jei aptinkamas neatitikimas, tai reiškia, kad perdavimas nepavyko ir galite prašyti pakartoti.

   Panašų maišos analogą kartais galima naudoti, jei kelionės metu tenka sugaišti daug vietos bagažui. Norėdami tai patikrinti, jums nereikia žinoti apie odos pamušalą, bet tiesiog paliesti juos. Tai reiškia, kad kiekvienas doleris nebuvo išleistas. Yra daug vietos jūsų bagažui ir jo maišos kodui. Šį metodą galima lengvai išplėsti, kad būtų išvengta perduodamos informacijos klastojimo (MAC metodas). Atliekant tokio tipo maišą, pranešimams, susijusiems su slaptu raktu, kurį žino tik pranešimo siuntėjas ir gavėjas, atliekama kriptografinės apsaugos funkcija. Taigi kriptoanalitikas negali analizuoti kodo remdamasis daugybe informacijos ir maišos funkcijos reikšmių, todėl neįmanoma patikslinti informacijos.



2. Greitai paieškosiu duomenų- Pavyzdžiui, įrašant tekstinius laukus į duomenų bazę, galima gauti jos maišos kodą ir duomenis patalpinti į tą maišos kodą atitinkantį skyrių. Tada ieškant duomenų iš karto reikės paskaičiuoti teksto maišos kodą ir iškart paaiškės, kurioje skiltyje reikia ieškoti, tad ieškoti nereikės visos duomenų bazės, o tik vienos skilties ( tai pagreitins paiešką).

   Panašus heshuvannya analogas gali būti žodžių išdėstymas žodyne abėcėlės tvarka. Pirmoji žodžio raidė identifikuojama pagal maišos kodą, o ieškodami žiūrime ne į visą žodyną, o tik į reikiamą raidę.

Kheshuvannya

Kheshuvannya(kartais "heshuvannya", Anglų maišos) - įvesties duomenų masyvo pertvarkymas su deterministiniu algoritmu ilgam laikui ir fiksuotos reikšmės išvesties bitų eilute. Tokie perkūrimai dar vadinami maišos funkcijos arba gerklės funkcijos, o jų rezultatai vadinami maišos, maišos kodas arba Perspėjimai(Anglų) pranešimų santrauka). Kadangi dvi maišos kodų eilutės skiriasi, garantuojama, kad eilutės skirsis, tačiau tikėtina, kad kitos eilutės susilies.

Maiša yra skirta skatinti asociatyvius masyvus, ieškoti duomenų rinkinių dublikatų, sukurti unikalius duomenų rinkinių identifikatorius, kontroliuoti pašalinių ar neatitikimų Milk identifikavimo metodą išsaugant ar perkeliant, išsaugoti slaptažodžius apsaugos sistemoms (kurios turi prieiga prie atminties srities Kur žinomi slaptažodžiai, neleidžia atnaujinti paties slaptažodžio), kai sukuriamas elektroninis parašas (praktikoje dažnai pasirašoma ne pati informacija, kaip maišos vaizdas).

Šiuo atveju nėra vienareikšmio ryšio tarp išvesties duomenų ir maišos kodo per tuos, kuriuose maišos funkcijos reikšmė yra mažesnė už įvesties masyvo parinktis; Iš esmės nėra masyvų su skirtingomis vietomis, bet vis tiek galite duoti naujus maišos kodus – taip vadinamas susidūrimas. Monetos patikimumas vaidina svarbų vaidmenį įvertinant maišos funkcijos pajėgumą.

Nėra maišos algoritmų, turinčių skirtingą galią (pajėgumą, skaičiavimo sudėtingumą, kriptografinį stiprumą ir kt.). Vienos ar kitos maišos funkcijos pasirinkimas priklauso nuo konkrečios sprendžiamos problemos. Paprasčiausias maišos funkcijų naudojimas gali būti kontrolinė suma arba CRC.

Istorija

Pirmasis rimtas darbas, susijęs su pokštu didžiuosiuose failuose, buvo Wesley Petersono straipsnis (angl. W. Wesley Petersonas ) 1957 m. IBM tyrimų ir plėtros žurnale, de vin reiškia atvirą kreipimąsi ir nurodo produktyvumo padidėjimą dėl atstumo. Po šešerių metų buvo paskelbtas Wernerio Buchholzo darbas. Verneris Buchholzas ), kuriame buvo atlikti išsamūs maišos funkcijų tyrimai. Per keletą žingsnių Kheshuvannya buvo plačiai nugalėjęs, tačiau reikšmingų darbų nebuvo paskelbta.

1967 m. heshuvannya procesas dabartine prasme buvo paaiškintas Herberto Hellermano knygoje „Skaitmeninių kompiuterinių sistemų principai“. Robertas Morrisas gimė 1968 m. Robertas Morrisas ) paskelbęs puikią maišos apžvalgą ACM pranešimuose, šis darbas laikomas pagrindiniu leidiniu, įvedančiu maišos sąvoką į mokslinį diskursą ir sutvirtino terminą, kuris anksčiau buvo įstrigęs FAQs tsiv žargone, „hash“. “.

Iki dešimtojo dešimtmečio pradžios rusų literatūroje žodis „kheshuvannya“ buvo naudojamas kaip termino atitikmuo. "išdėstymas", ir Koliziy Vicoristovyuvuvyuvov Terminui "Konfliktas" (єrshov Vikoristovavv "Rosstanovka" Z 1956 Rock, rusiškoje Virt knygoje "Algoritmi, kad struktūros Dani" 1989 Roku Termin "Rosstation"). Taip pat buvo pasiūlyta metodą vadinti rusišku žodžiu "okroshka". Tačiau tikimasi, kad nė vienas iš šių variantų neprigis, o rusų literatūroje terminas „kheshuvannya“ yra plačiai vartojamas.

Maišos funkcijų tipai

Gera maišos funkcija gali patenkinti du autoritetus:

1. shvidko turi būti skaičiuojamas;
2. Sumažinkite ratų skaičių

Dainuojant priimtina, kad yra daug klavišų, o maišos funkcija gali turėti ne daugiau kaip skirtingas reikšmes:

Kaip „blogos“ maišos funkcijos pavyzdį galite naudoti funkciją s, kuri suteikia dešimties skaitmenų natūralųjį skaičių, tris skaitmenis, pasirinktus iš dvidešimties skaitmenų kvadrato vidurio. Atrodytų, kad maišos kodo reikšmės būtų tolygiai paskirstytos tarp „000“ ir „999“, tačiau tikriems duomenims šis metodas tinka tik todėl, kad raktuose nėra daug nulių, tiek teisingų, tiek neteisingų.

Tačiau yra daug paprastesnių ir patikimesnių metodų, pagrįstų turtinga maišos funkcija.

Maišos funkcijos yra pagrįstos padalijimu

Pirmasis metodas pagrįstas tuo, ką naudojame kaip poskyrio pertekliaus maišą, ty visų galimų maišų skaičių:

Todėl akivaizdu, kad su suporuota funkcijos reikšmė ji bus suporuota, su suporuota ir nesuporuota - su nesuporuota, o tai gali lemti didelį duomenų poslinkį failuose. Be to, neturėtumėte laimėti kompiuterio skaičiavimo etape, nes maišos kodas yra vos keliuose skaičiaus skaitmenyse, kurie pasukami ranka, o tai sukels daugybę monetų. Tiesą sakant, jūs turite pasirinkti paprastesnį pasirinkimą – toks pasirinkimas visiškai tenkina.

Dar vienas dalykas, kurį reikia pasakyti apie maišos metodą, padalijimo į daugianarį pagrindą po antrojo modulio. Šis metodas taip pat turi dviejų etapų, o dvejetainiai raktai () pateikiami kaip daugianariai. Šiuo atveju, kaip maišos kodą, imame daugianario koeficientų reikšmes, kurios pašalinamos kaip perteklius iš polaukio į polinomo pakopos galą:

Jei pasirinksite tinkamą, šis metodas garantuoja, kad nebus susidūrimų tarp tų pačių klavišų.

Daugybinė heshuvannya schema

Kitas metodas apima sveikųjų skaičių konstantos pasirinkimą, kuris yra paprastesnis nei mašininio žodžio reikšmių skaičius (IBM PC kompiuteriuose). Tada galime paimti maišos funkciją, pavyzdžiui:

Tokiu atveju kompiuteryje su dviejų skaitmenų skaičių sistema skaičius yra dviejų eilės tvarka ir bus pridėtas prie didžiausių dešiniosios kūrinio pusės bitų.

Tarp šių dviejų metodų aišku, kad juos greičiausiai pasirinks tie, kurių tikrieji raktai nesutampa, pavyzdžiui, kadangi raktai reiškia aritmetinę progresiją (priimtina pavadinimų seka „NAME1“, „NAME2“, „NAME3“ “). Dauginimo metodas yra apytikslis aritmetinės progresijos susiejimas su skirtingų maišos reikšmių aritmetine progresija, kuri keičia monetų skaičių pagal unikalią situaciją.

Vienas iš šio metodo variantų yra Fibonacci maišos nustatymas, pagrįstas aukso pjūvio galia. Kaip pasirinkti skaičių, artimiausią visam skaičiui, yra paprasta

Heshuvanniya eilės dowzhin

Taip galima apriboti tyrimo metodus, nes reikia žiūrėti į raktus, kurie susidaro iš kelių žodžių arba kintamo balandėlio raktus. Pavyzdžiui, galite sujungti žodžius viename su papildomu moduliu arba operacija „kas apima arba“. Vienas iš algoritmų, kuris vadovaujasi šiuo principu, yra Pearson maišos funkcija.

Universalus Heshuvannya

Universalus kheshuvannyam (anglų k.) Universalus maišas ). Universalios maišos naudojimas užtikrins mažą kolonijų skaičių. Universali maiša gali visiškai skirtis, pavyzdžiui, nuo maišos lentelės ir kriptografijos įgyvendinimo.

apibūdinimas

Tarkime, kad norime paversti raktus į skaičius. Įvestyje algoritmas parenka tam tikrą duomenų rinkinį, kuris yra didelis ir nežinomas iš tolo. Paprastai maišos metodas yra pašalinti mažiausią monetų skaičių, o tai svarbu pasiekti naudojant maišos funkciją.

Norėdami išspręsti šią problemą, galite pasirinkti funkciją laipsniškai iš vieno rinkinio, kuris vadinamas universalia šeima.

Kovos su koloze metodai

Kaip jau buvo minėta aukščiau, maišos funkcija (konfliktas arba derinys) yra pavadinimas, suteiktas dviem įvesties duomenų blokams, kurie sukuria naujus maišos kodus.

Turėkite maišos lenteles

Dauguma pirmųjų darbų, kuriuose aprašyta maiša, buvo skirti kovos su maišos lentelėmis susidūrimo būdams, nes maišos funkcijos buvo sukrautos siekiant ieškoti didelių failų. Maišos lentelėse naudojami du pagrindiniai metodai:

1. Lanciuzhk metodas (tiesioginio ryšio metodas)
2. Privatus adresavimo būdas

Pirmasis metodas pagrįstas nuorodų sąrašų poaibiu, po vieną kiekvienai maišos funkcijos vertei. Sąrašas išsaugo raktus, tačiau maišos kodui suteikia tas pačias reikšmes. Galutinėje paieškoje, kuri yra mūsų raktas į sąrašus, vidutinis sąrašo dydis bus sumaišytas, kad vidutinis robotų skaičius, lygus paskutinei paieškai, būtų pakeistas maždaug koeficientu.

Kitas būdas yra saugoti raktų ir reikšmių poras masyvo lentelėje. Tokiu būdu mes visiškai suvokiame pranešimą ir tiesiog žiūrime per lentelės įrašus, kol randame reikiamą raktą arba tuščią vietą. Seka, kuria žiūrima lentelės vidurys, vadinama pavyzdine seka.

Kriptografinis stiprumas

Yra keletas būdų, kaip apsaugoti slaptažodžių ir parašų duomenis, kurie gali būti naudojami taip pat, kaip kriptoanalitikai domisi būdais generuoti daugybę modifikuotos maišos funkcijos reikšmių. Vienas iš šių būdų yra kriptografinės druskos (atsitiktinių duomenų eilučių) įtraukimas į įvesties duomenis (kartais „druska“ pridedama prie maišos kodo), o tai labai apsunkina sub-bag maišos lentelių analizę. Šis metodas, pavyzdžiui, naudojamas slaptažodžiams išsaugoti UNIX tipo operacinėse sistemose.

Maišos funkcijų apibrėžimas

Kriptografinės maišos funkcijos

Tarp grynųjų maišos funkcijų nebuvimo įprasta matyti kriptografiškai stiprias, kurios yra nustatytos kriptografijoje, nes joms suteikiama papildomų privalumų. Kad maišos funkcija būtų kriptografiškai saugi, yra trys pagrindinės priežastys, dėl kurių maišos funkcijos naudojamos kriptografijoje:

Šie privalumai nėra nepriklausomi:

• Atbulinės eigos funkcija yra nestabili pirmojo ir kito tipo susidūrimams.
• Funkcija, nestabili iki pirmojo tipo; nestabilus kitokio pobūdžio kolizėms; Vartai nėra teisingi.

Pažymėtina, kad nebaigtas neatšaukiamų maišos funkcijų įgyvendinimas, kuriam teoriškai neįmanoma apskaičiuoti bet kurio duotosios maišos funkcijos reikšmės prototipo. Padidinkite grąžinamos vertės vertę, o tai reiškia sudėtingesnes užduotis.

Maiša dažnai naudojama skaitmeninio parašo algoritmuose, kur pati informacija nėra užšifruota, kaip maišos kodas, kuris keičia skaičiavimo laiką, taip pat pagerina kriptografinį stiprumą. Be to, daugeliui slaptažodžių pakeitimų jų maišos kodų reikšmės išsaugomos.

Kontrolės sumos

Nesudėtingi, itin greiti ir lengvai naudojami aparatūros algoritmai, kuriais galima apsisaugoti nuo nepageidaujamų problemų ir užkirsti kelią techninės įrangos problemoms. Matematiniu požiūriu tai yra maišos funkcija, kuri apskaičiuoja valdymo kodą, kuris naudojamas aptikti klaidas perduodant ir išsaugant informaciją.

Skaičiavimo greičiui, dešimtis ir šimtus kartų greitesnės, žemesnės kriptografinės maišos funkcijos yra daug paprastesnės techninėje įrangoje.

Kompromisas dėl tokio didelio likvidumo yra kriptovaliutų stabilumo trūkumas – paprasta galimybė pritaikyti pranešimą prie sumos, kurią mokate iš anksto. Taip pat apsvarstykite kontrolinių sumų dydį (įprastas skaičius: 32 bitai), mažesnius nei kriptografinės maišos (tipiniai skaičiai: 128, 160 ir 256 bitai), o tai reiškia netikslių susidūrimų galimybę.

Paprasčiausias tokio algoritmo variantas – padalyti pranešimą į 32 arba 16 bitų žodžius ir jų reikšmę, kurie atitiktų, pavyzdžiui, TCP/IP.

Paprastai prieš tokį algoritmą galima įdiegti tipinius aparatūros šlifuoklius, tokius kaip šlifuoklio antgalių skaičius, kad būtų galima pereiti prie nurodytos datos. Algoritmų šeima t.z. „cikliniai pertekliniai kodai“ patenkina šiuos privalumus. Tai apima, pavyzdžiui, CRC32, Ethernet įrenginiuose randamus formatus ir ZIP duomenų glaudinimo formatą.

Pavyzdžiui, kontrolinę sumą kanalas gali perduoti kaip nuorodą kartu su pagrindiniu tekstu. Dienos pabaigoje kontrolinė suma gali būti perdraudimas ir ją galima išlyginti su pervestomis vertėmis. Jei aptinkamas neatitikimas, tai reiškia, kad perdavimas nepavyko ir galite prašyti pakartoti.

Panašų maišos analogą kartais galima naudoti, jei kelionės metu tenka sugaišti daug vietos bagažui. Norėdami tai patikrinti, jums nereikia žinoti apie odos pamušalą, bet tiesiog paliesti juos. Tai reiškia, kad kiekvienas doleris nebuvo išleistas. Yra daug vietos jūsų bagažui ir jo maišos kodui. Šį metodą galima lengvai išplėsti, kad būtų išvengta perduodamos informacijos klastojimo (MAC metodas). Atliekant tokio tipo maišą, pranešimams, susijusiems su slaptu raktu, kurį žino tik pranešimo siuntėjas ir gavėjas, atliekama kriptografinės apsaugos funkcija. Taigi, kriptoanalitikas negalės atnaujinti kodo, remdamasis informacijos gausa ir maišos funkcijos reikšmėmis, todėl nebus galima detalizuoti informacijos (nepaprastas imitatorius).

Geometricheche Kheshuvannya

Geometrichetche Kheshuvannya (anglų k.) Geometrinis maišymas) yra plačiai naudojamas kompiuterinėje grafikoje ir skaičiuojamojoje geometrijoje sprendžiant uždavinius plokštumoje arba trivialioje erdvėje, pavyzdžiui, ieškant artimiausių anoniminių taškų porų ar ieškant naujų vaizdų. Šio metodo maišos funkcija paima bet kokią metrinę erdvę kaip įvestį ir padalija ją į langelių tinklelį. Lentelėje kartais yra dviejų ar daugiau indeksų masyvas ir ji vadinama tinklelio failu. Tinklelio failas). Geometrinė maiša taip pat stagnuoja telekomunikacijose, kai dirbama su daugybe signalų.

Greitai paieškosiu duomenų

Maišos lentelė yra duomenų struktūra, kuri leidžia saugoti duomenų tipus (raktą, maišos kodą) ir palaiko paieškos operacijas, įterpimus ir nuotolinius elementus. Maišos lentelę galima greitai rasti, pavyzdžiui, rašant tekstinius laukus į duomenų bazę, galima naudoti jos maišos kodą ir duomenis patalpinti į tą maišos kodą atitinkančią sekciją. Tada ieškant duomenų iš karto reikės paskaičiuoti teksto maišos kodą ir iškart paaiškės, kurioje skiltyje reikia ieškoti, tad ieškoti nereikės visos duomenų bazės, o tik vienos skilties ( tai pagreitins paiešką).

Panašus heshuvannya analogas gali būti žodžių išdėstymas žodyne abėcėlės tvarka. Pirmoji žodžio raidė identifikuojama pagal maišos kodą, o ieškodami žiūrime ne į visą žodyną, o tik į reikiamą raidę.

Pastabos

Literatūra

• Bruce'as Schneieris"Taikomoji kriptografija. Mano C protokolai, algoritmai, išvesties tekstai." – M.: Triumfas, 2002. –

Vienas iš pagrindinių žodžių, kurį naujokai suvokia, kai sužino apie „blockchain“, yra maišos ir maišos algoritmo samprata, kurią siekiama išplėsti saugumo sumetimais. Taikant decentralizuotą konsensuso priemonę, pvz., Bitcoin arba Ethereum priemonę su dešimtimis tūkstančių mazgų, sujungtų per p2p, pagerinamas patikrinimo patikimumas ir efektyvumas. Šioms sistemoms reikės būdų, kaip užkoduoti informaciją kompaktišku formatu, kad dalyviai galėtų saugiai ją patikrinti.

Į žymes

Pagrindinė „Bitcoin“ ir „Ethereum“ savybė yra supratimas blokas, kuri yra duomenų struktūra, apimanti operacijas, laiko žymas ir kitus svarbius metaduomenis. Kritinė jų saugumo dalis apima galimybę sutraukti didelį kiekį informacijos apie pasaulinę sienų sistemą į trumpą informacijos standartą, kurį prireikus galima efektyviai patikrinti. maišos.

Pakeitus vieną simbolį įvesties duomenyse, bus gauta kita maiša.

Kriptografinės maišos tikrinamos nuo slaptažodžių išsaugojimo iki failų tikrinimo sistemų. Pagrindinė idėja yra sukurti deterministinį algoritmą (algoritminis procesas, generuojantis unikalų ir protingą tam tikros įvesties rezultatą), kuris paima vieną įvestį ir vienu metu sukuria fiksuotų išėjimų seriją. Taigi, tos pačios įžangos kartojimas sukels tą patį rezultatą. Determinizmas svarbus ne tik maišoms, bet ir vienam bitui, kuris keičia įvesties duomenis, sukurdamas visiškai kitokią maišą. Maišos algoritmų problema yra susidūrimų neišvengiamumas. Tai, kad maišos turi daug fiksuotų reikšmių, reiškia, kad vartojant per odą, kurią galime aptikti patys, Yra ir kitų galimų įvesčių, dėl kurių bus gauta ta pati maiša. Colizia yra bloga. Tai reiškia, kad užpuolikas gali sudaryti slaptą susitarimą, gali perkelti sugadintus failus ar duomenis, kuriuose yra teisinga ir neteisinga maiša ir kurie yra po teisinga maiša. Geros maišos funkcijos tikslas yra apsunkinti užpuolikams išsiaiškinti būdus, kaip generuoti įvesties duomenis, kurie maišos su naujomis reikšmėmis. Maišos skaičiavimas gali būti atleistas iš anksto, nes taip nusikaltėliams bus lengviau apskaičiuoti monetas. Maišos algoritmai gali būti atsparūs „prototipų atakoms“. Tada, pašalinus maišą, būtų labai paprasta apskaičiuoti vartų deterministines reikšmes, sukurtas maišą sukūrusiai vertei sukurti (tada surasti prototipą).

Teoriškai S = hash(x), žinoti X gali būti neįmanoma.

Akivaizdu, kad „geri“ maišos algoritmai turi tokią galią:

• Pakeitus vieną įvesties duomenų bitą, gali pasikeisti visa maiša;
• Hesh apskaičiavimas kaltas, bet mes iš anksto atleisime, prototipo žinių sudėtingumas yra didelis;
• Kolozės paplitimas yra net mažas;

Maišos blogis

Vienas iš pirmųjų standartų yra MD5 maišos algoritmas, plačiai naudojamas failų vientisumui (kontrolinėms sumoms) patikrinti ir maišos slaptažodžiams išsaugoti žiniatinklio priedų duomenų bazėse. Jo funkcionalumas yra paprastas, nes jis išveda fiksuotą 128 bitų eilutę, skirtą odos įėjimui, ir atlieka nereikšmingas vienos krypties operacijas keliais etapais, kad apskaičiuotų deterministinį rezultatą. Šis trumpas savaitgalis ir operacijų paprastumas padarė MD5 dar lengvesnį blogiui ir lankstesnį prieš „Žmonių dienos“ ataką.

Kas yra „Žmonių dienos puolimas“?

Ar kada nors girdėjote, kad patalpinus į kambarį 23 asmenis, yra 50% tikimybė, kad du iš jų vieną kartą gims tą pačią dieną? Padidinus skaičių iki 70 asmenų viename kambaryje, tikimybė yra 99,9%. Jei balandžiai dedami į dėžes, o balandžių skaičius yra didesnis nei dėžių, tuomet norėtumėte, kad vienoje dėžėje būtų daugiau nei vienas balandis. Šis fiksuotas pasikeitimas išėjime reiškia, kad fiksavimo pagrindas yra permutacijų stadija, kurioje galima rasti susidūrimą.

Atminkite, kad vienas balandis pagimdys du balandžius.

Tiesą sakant, MD5 staliniai kompiuteriai yra silpni iki susidūrimo taško, tačiau paprastas „Pentium“ 2,4 GHz procesorius gali apskaičiuoti atskirus maišos susidūrimus vos per kelias sekundes. Be to, dėl šio plačiai paplitusio naudojimo pirmosiomis srautinio perdavimo dienomis internete atsirado daugybė MD5 pažangių vaizdų, kuriuos galima rasti tiesiog „Google“ ieškant jų maišos.

Maišos algoritmų Cob: SHA1 ir SHA2 savybės ir patobulinimai

NSA (Nacionalinė saugumo agentūra) jau seniai yra maišos algoritmų standartų pradininkė, turėdama novatorišką saugų maišos algoritmą arba SHA1, kuris sukuria 160 bitų fiksuotos spartos išvestis. Deja, SHA1 tiesiog patobulina MD5, padidindamas vienpusių operacijų skaičių ir šių vienpusių operacijų sudėtingumą, tačiau nepateikia jokių esminių patobulinimų prieš senesnius įrenginius, galinčius pergalingai atakuoti. Taigi, kaip mes galime uždirbti geriau?

Wikoristannya SHA3

2006 m. Nacionalinis standartų ir technologijų institutas (NIST) paskelbė konkursą, kad surastų SHA2 alternatyvą, kuri atitiktų jos architektūrą ir taptų standartu. Taigi, SHA3 pasirodė kaip puikios maišos algoritmų schemos, žinomos kaip KECCAK (žinomos kaip Ketch-Ak), dalis. Nepriklausomai nuo jo pavadinimo, SHA3 yra labai trikdantis dėl savo vidinio mechanizmo, žinomo kaip „kempinės dizainas“, kuris yra pergalingas duomenų „sukimo“ ir „sukimo“ pakaitalas, veikiantis kaip ateities įvesties gyvybingumo mechanizmas. kurie yra įtraukti į maišos algoritmą.

Kheshuvannya ir darbo įrodymas

Kalbant apie maišos algoritmo integravimą į blokų grandinės protokolus, „Bitcoin“ priėmė SHA256, lygiai taip pat, kaip „Ethereum“ priėmė SHA3 (KECCAK256) modifikacijas savo PoW. Tačiau svarbus veiksnys renkantis maišos funkciją darbo įrodymo blokų grandinei yra nurodytos maišos apskaičiavimo efektyvumas. Bitcoin maišos algoritmas SHA256 gali būti užbaigtas tiesiog naudojant specialią įrangą, vadinamą specializuotomis integrinėmis grandinėmis (arba ASIC). Daug rašyta apie ASIC naudojimą kasybos baseinuose ir apie tai, kaip pašalinti protokolą tiesiai į skaičiavimų centralizavimą. Šis darbo įrodymas skatina skaičiavimo požiūriu efektyvių mašinų grupes sujungti save į kulkas ir padidinti tuos, kurie laikomi „maišos galia“, arba maišos skaičių, kurį mašina gali apskaičiuoti per valandą. Ethereum, pasirinkęs SHA3 modifikacijas kaip KECCAK 256. Be to, Ethereum PoW algoritmas – Dagger-Hashimoto, atsakingas už svarbius aparatinės įrangos saugumo skaičiavimus.

Kodėl Bitcoin naudoja SHA256 šifravimą?

Bitcoin turi skirtingą duomenų maišos metodą naudojant SHA256, todėl jo protokole yra dvi algoritmo iteracijos. Apibendrinant: tai nėra kontrataka atakoms Nacionalinės dienos proga, tačiau aišku, kad hash(x) = hash(y), tada hash(hash(x)) = hash(hash(y)). Papildomo įspėjimo SHA256 apimtis naudojamas norint pažymėti: „Subpranešimų atakos yra maišos funkcijos atakos tipas, įtrauktas į pridėtą naują informaciją išvesties pranešimo pabaigoje“. Ataka nėra saugi, nes galima pakeisti komandą ir, aišku, atšaukti tas, kurioms komanda atitinka (pvz., pervesti centus)

SHA3 ​​yra ne vienintelis proveržis, atsiradęs per NIST maišos konkursą 2006 m. Nepriklausomai nuo tų, kuriuos laimėjo SHA3, algoritmas, žinomas kaip BLAKE, užėmė kitą vietą. Norint įgyvendinti Ethereum 2.0 skaidymą, Vikorist yra efektyvesnis. BLAKE2b maišos algoritmas, kuris yra labai pažangi BLAKE versija, palyginti su konkurentais, yra intensyviai giriamas už fantastišką efektyvumą, palyginti su KECCAK256, išlaikant aukštą saugumo lygį. BLAKE2b kaina yra beveik 3 kartus didesnė nei KECCAK kasdienio procesoriaus kaina.

Būsimi maišos algoritmai

Atrodo, kad nepaisant to, ko bijome, mes tiesiog esame arba (1) didesnis vidinių maišos operacijų sudėtingumas arba (2) Dažniausiai remdamiesi maišos išvestimi darome prielaidą, kad užpuolikų kompiuteriai nebus pakankamai greiti, kad galėtų efektyviai apskaičiuoti savo laimėjimus. Siekdami užtikrinti mūsų priemonių saugumą, pasikliaujame pirminių vienpusių operacijų prototipų dviprasmiškumu. Maišos algoritmo tikslas yra sukurti tai, kas būtų paprasta kiekvienam, norinčiam rasti dvi reikšmes, kurios yra sumaišytos tame pačiame simbolyje, nepaisant to, kad yra begalinis galimų sprendimų skaičius. „O kaip su ateities kvantiniais kompiuteriais? Ar maišos algoritmai bus saugūs? Trumpas atsakymas ir tikslesnis supratimas yra tas, kad maišos algoritmai buvo išbandomi valandų valandas, palyginti su kvantiniais skaičiavimais. Tos, kurias gali išspręsti kvantinis kompiuteris, yra problemos, kurios slypi už matematinės struktūros, pagrįstos tvarkingomis gudrybėmis ir teorijomis, tokiomis kaip RSA šifravimas. Kita vertus, maišos algoritmų vidinės struktūros turi mažiau formalią struktūrą. Kvantiniai kompiuteriai gali veiksmingai suteikti daugiau lankstumo sprendžiant daugybę nestruktūrizuotų problemų, pvz., maišos, tačiau jie vis tiek gali būti grubiai užpulti tokiu pat būdu, kaip šiandien kompiuteris bandys su jais dirbti. Nepriklausomai nuo to, kokius algoritmus pasirenkame savo protokolams, akivaizdu, kad žlungame į efektyvią skaičiavimo ateitį ir galime pasirinkti geriausią sprendimą, kad pasirinktume darbui tinkamus įrankius, pvz., Ir, manome, tai užtruks. valanda išbandyti.

_____________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Dažnai, susidomėjus torrentais ar net pačiais failais, aprašyme yra įrašas „ad33e486d0578a892b8vbd8b19e28754“ (pavyzdžiui, ex.ua), dažnai su priešdėliu „md5“. Šis maišos kodas yra rezultatas, kurį maišos funkcija mato apdorojusi įvesties duomenis. Išvertus iš anglų kalbos, hash reiškia avietes, marihuaną, žolę arba žoleles iš smulkiai supjaustytos mėsos ir daržovių. Tai labai ir labai sunku, galima sakyti, kad praktiškai neįmanoma. Tada kyla klausimas: „Ar dega visi reikalingi daiktai, o smarvė matoma kvailam, kol kas neiššifruojamam šlamštui? Apie tai galima rasti šioje statistikoje.

Kas yra maišos funkcija ir ką ji atlieka?

Ši funkcija skirta įvesties duomenims paversti dideliu dydžiu, todėl gaunamos fiksuotos pajamos. Pats tokio atkūrimo procesas vadinamas maiša, o rezultatas – maišos arba maišos kodas. Kartais vartojami žodžiai „vaizdo įrašas“ arba „naujienų santrauka“, tačiau iš tikrųjų kvapai tampa ryškesni. Yra daugybė skirtingų algoritmų, kurie gali transformuoti bet kokį duomenų masyvą pagal dainos simbolių seką. Didžiausias išplėtimas buvo pasiektas naudojant algoritmą md5, sukurtą dar 1991 m. Nepaisant to, kad šiandien md5 yra šiek tiek pasenęs ir iki šiol nerekomenduojamas, jis vis dar naudojamas ir dažnai vietoj žodžio „maišos kodas“ svetainėse tiesiog rašote md5 ir nurodote kodą.

Ar reikia maišos funkcijos?

Žinant rezultatą, išvesties duomenų nustatyti praktiškai neįmanoma, nebent patys įvesties duomenys duoda tokį patį rezultatą. Todėl maišos funkcija (taip pat vadinama maišos funkcija) dažnai naudojama svarbiai informacijai, tokiai kaip slaptažodis, prisijungimo vardas, nuorodos numeris ir kita asmeninė informacija, išsaugoti. Užuot sulyginus kliento įvestus duomenis su saugomais duomenų bazėje, sukuriamos jų maišos. Tai garantuoja, kad sparčiai plūstant informacijai niekas negali greitai gauti svarbių duomenų savo reikmėms. Patikrinę maišos kodą, taip pat galite rankiniu būdu patikrinti failų atsisiuntimo iš interneto teisingumą, ypač jei atsisiuntimo metu nutrūko ryšys.

Maišos funkcijos: kas yra smarvė T

Atsižvelgiant į paskirtį, maišos funkcija gali būti viena iš trijų tipų:

1. Informacijos vientisumo tikrinimo funkcija

Kai pasiekiama per tarpinę programinę įrangą, paketo maiša išspaudžiama, o rezultatas taip pat perduodamas kartu su failu. Gavus maišos kodas dar kartą apskaičiuojamas ir lyginamas su įvairiomis reikšmėmis. Jei kodas neišsaugomas, kalbame apie atšaukimus, o supakuotas paketas bus perduotas dar kartą. Ši funkcija lemia greitesnį išplėtimą, mažesnę maišos vertę ir prastą stabilumą. Atsargos yra šio tipo: CRC32, kurios turi daugiau nei 232 skirtingas vertes.

2. Kriptografinė funkcija

Vikorist apsaugai nuo ŠN. Galite patikrinti, ar nebuvo prieštaravimų su ND rezultatais perkeliant failus per barjerą. Nuorodos maiša šiuo atveju yra visiškai prieinama, o ištraukto failo maišą galima apskaičiuoti naudojant kitas programas. Tokios funkcijos turi ilgą ir stabilų veikimo laiką, o susidūrimų (galimų rezultatų iš skirtingų išvesties duomenų) paieška yra dar sudėtingesnė. Pačios šios funkcijos naudojamos duomenų bazių slaptažodžiams (SH1, SH2, MD5) ir kitai vertingai informacijai išsaugoti.

3. Funkcija, skirta sukurti efektyvią duomenų struktūrą

Tokiu būdu įrašų organizavimas specialioje struktūroje, vadinamoje maišos lentele, yra kompaktiškas ir gerai organizuotas. Tokia lentelė leidžia pridėti naują informaciją, ištrinti duomenis ir dar lanksčiau ieškoti reikiamų duomenų.

Šiame straipsnyje aš jums pasakysiu kas yra Hašas?, tai kur reikia, kur ir kaip šaldyti, taip pat tinkamiausią užpakaliuką.

Didelė informacinių technologijų pasiūla pasaulyje yra dar svarbesnė duomenų įsipareigojimams. Pavyzdžiui, jei reikia lygiuoti du 1 KB failus ir du 10 GB failus, visus skirtingu laiku. Todėl algoritmai, leidžiantys dirbti su trumpesnėmis ir mažesnėmis reikšmėmis, yra labai paklausūs.

Viena iš šių technologijų yra maišos naudojimas, kuris buvo naudingas esant dideliam slėgiui. Ale, manau, tu, kaip tikras samdinys, vis dar nesupranti, koks čia gyvūnas ir kam reikalingas vynas. Pabandysiu tai paaiškinti paprasčiausiais žodžiais.

Pastaba: Draudimo medžiaga pirminiams klientams ir jau nekalbant apie daugybę techninių aspektų, neužtenka bazinėms žinioms.

Kas yra Hesh chi Kheshuvannya?

Pradėsiu nuo sąlygų.

Maišos funkcija, maišos funkcija- tai specialios rūšies funkcija, leidžianti konvertuoti daug teksto į fiksuotos datos kodą (vadinamą trumpu skaitmeninės raidės įrašu).

Kheshuvannya- tai yra išvestinių tekstų atkūrimo procesas.

Maiša, maišos kodas, maišos vertė, maišos suma- Tai yra maišos funkcijos išvesties reikšmė, kad būtų pašalintas fiksavimo blokas.

Kaip matote, terminai sukuria išsamų aprašymą, todėl sunku suprasti, kam visko reikia. Padėsiu tam nedidelį užpakalį (apie kitas problemas pakalbėsime šiek tiek vėliau). Tarkime, kad turite 2 failus, kurių dydis yra 10 GB. Kaip greitai sužinoti, kurio jums reikia? Galite pakeisti failo pavadinimą, bet galite lengvai jį pervardyti. Matosi datas, bet nukopijavus failus, datos gali likti tokios pat arba kaip nors kitaip. Dydis, kaip jūs pats suprantate, mažai padeda (ypač jei vengiama dydžio arba nenustebino tiksli baitų reikšmė).

Ašis čia yra paties maišos poreikis, kuris yra trumpas blokas, suformuotas iš išvesties teksto failo. Šie du failai, kiekvienas po 10 GB, turės du atskirus, bet trumpus maišos kodus (komandoms „ACCAC43535“ ir „BBB3232A42“). Naudodami Vikorist galite greitai atpažinti reikiamą failą, spustelėti nukopijavę ir pakeitę pavadinimus.

Pastaba: Ryšium su tuo, kad Hash kompiuterių pasaulyje ir internete jau yra gerai suprantamas, tada dažnai visi tie, kurie gali būti susiję su Hash, yra sutrumpinami, pavyzdžiui, frazė „I have a vicory MD5 Hash “ vertime Tai reiškia, kad svetainė arba čia taip pat naudoja MD5 standarto maišos algoritmą.

Maišos funkcijos galia

Dabar pakalbėkime apie maišos funkcijos galią, kad jums būtų lengviau suprasti, kodėl reikalinga maiša. Pradėkime nuo dar vieno dalyko.

Koliziejus- tokia situacija yra, jei dviem skirtingiems tekstams išeina ta pati maišos suma. Kaip jūs pats suprantate, kadangi blokas yra fiksuota data, jis gali apriboti galimų reikšmių skaičių, taigi ir galimus pasikartojimus.

O dabar apie pačių maišos funkcijų galią:

1. Įvestis gali būti bet kokio dydžio tekstas, o išvestis gali būti fiksuotos datos duomenų blokas. Tai kyla iš prasmės.

2. Šių tekstų maišos suma gali būti nauja. Kitu atveju tokios funkcijos yra tiesiog ribinės – jos yra vienodos iki išvesties numerio.

3. Gera gerklės funkcija yra dėl geros motinos prigimties. Palaukite, nes išvesties maišos dydis yra, pavyzdžiui, 16 baitų, tada funkcija sukasi tik 3 skirtingas reikšmes bet kokiems tekstams, tada tokios funkcijos kaina yra 16 baitų nieko (16 baitų yra 2 ^ 128 parinktys, o tai apytiksliai lygi 3, 4 * 10 ^ 38 žingsniui).

4. Kiek funkcija reaguoja į mažiausius išvesties teksto pokyčius. Atsiprašau užpakaliuko. 10 GB faile pakeitėme 1 raidę, funkcijos reikšmė gali skirtis. Jei taip nėra, tokios funkcijos įgyvendinimas yra dar problemiškesnis.

5. Konflikto išteisinimo galimybė. Labai lankstus parametras, kuris yra draudžiamas dainuojantiems protams. Na, to esmė ta, kad bet koks maišos funkcijos pojūtis, pašalinus maišos sumą, dažnai bus išsaugotas.

6. Maišos skaičiavimo greitis. Kam naudinga gerklės funkcija, jei ji egzistuoja ilgą laiką? Bet kuriuo atveju lengviau peržiūrėti duomenų failus arba naudoti kitą metodą.

7. Išvesties duomenų atnaujinimo iš maišos reikšmės sudėtingumas. Ši charakteristika yra konkretesnė, mažiau slapta, todėl ji nėra griežtai būtina. Prote, populiariausiems algoritmams ši charakteristika įvertinama. Pavyzdžiui, vargu ar galėsite nuskaityti išvesties failą naudodami šią funkciją. Tačiau jei yra koliažų problema (pavyzdžiui, reikia žinoti kokį nors tekstą, atitinkantį tokį Hesh), tada tokia charakteristika gali būti svarbi. Pavyzdžiui, slaptažodžiai, bet apie juos mažai ką reikia žinoti.

8. Tokios funkcijos išvesties kodas yra atviras arba uždarytas. Jei kodas nėra iššifruojamas, duomenų atnaujinimo sudėtingumas ir pats kriptografinis stiprumas prarandamas tiekiant maitinimą. Iš dalies tai yra problema dėl šifravimo.

Dabar ašį galima perkelti į "kas tai viskas?"

Ko tau reikia Hash?

Yra tik trys pagrindiniai maišos funkcijos tikslai (daugiausia jų reikšmės).

1. Duomenų vientisumo tikrinimas. Šiuo atveju viskas paprasta, ši funkcija turi būti greitai paskaičiuota ir leisti greitai patikrinti, ar, pavyzdžiui, iš interneto atsisiųstas failas perdavimo metu nėra sugadintas.

2. Augantis produktyvumas ieškant duomenų. Bloko dydžio nustatymas leidžia atimti svarbiausių paieškos užduočių prioritetą. Šiuo atveju kalbame apie tuos, kurie grynai techniniu požiūriu maišos funkcijos naudojimas gali turėti teigiamos įtakos produktyvumui. Tokioms funkcijoms dar svarbiau nustatyti vynuogynų ir garniy padalinio nuoseklumą.

3. Kriptografiniams poreikiams. Tokio tipo darbo krūvio funkcija šiose saugumo srityse yra ribota, tačiau svarbu, kad rezultatai būtų lengvai modifikuojami arba būtina kuo lengviau ištraukti reikiamą informaciją iš maišos.

Kur ir kaip kuriama maiša?

Kaip tikriausiai jau atspėjote, Hash sustings, kai užduotis bus aukšta. Jų ašis:

1. Slaptažodžiai išsaugomi atvirame rodinyje ir maišos sumos rodinyje, kuris leidžia užtikrinti didesnį saugumo lygį. Net jei užpuolikas neleis prieiti prie tokios duomenų bazės, jis turės praleisti daug laiko bandydamas rasti šiuos pagrindinių tekstų maišos kodus. Čia svarbi charakteristika yra „išvesties duomenų atnaujinimo iš maišos vertės sudėtingumas“.

Pastaba: Raju perskaitykite šį straipsnį apie statymus, kad pagerintumėte slaptažodžio saugumo lygį

2. Programuojamas, įskaitant duomenų bazes. Žinoma, dažniausiai kalbame apie duomenų struktūras, kurios leidžia greitai atlikti paiešką. Tik techninis aspektas.

3. Iki duomenų perdavimo per tinklą (įskaitant internetą) valandos. Daugelyje protokolų, pvz., TCP/IP, yra specialūs atvirkštiniai laukai, pakeičiantys išvesties pranešimo maišos kiekį, todėl, jei jis sugadinamas, tai neturėtų įtakos duomenų perdavimui.

4. Įvairiems su saugumu susijusiems algoritmams. Pavyzdžiui, Hash yra saugomas elektroniniuose skaitmeniniuose parašuose.

5. Norėdami patikrinti failų vientisumą. Tiesą sakant, dažnai internete galite rasti papildomų aprašymų su maišos kodu failuose (pavyzdžiui, archyvuose). Šis prisijungimas blokuojamas ne tik dėl to, kad netyčia paleidžiate failą, kuris buvo sugadintas naršydami internete, bet ir tiesiog yra prieglobos trikdžių. Tokiose situacijose galite greitai patikrinti maišą ir, jei reikia, iš naujo įkelti failą.

6. Kai kurios maišos funkcijos naudojamos unikaliems identifikatoriams sukurti (kaip dalis). Pavyzdžiui, išsaugodami paveikslėlius ar tik failus, naudokite vikorist, kad pavadinimuose kartu su data ir valanda naudotumėte maišą. Tai leidžia perrašyti failus tais pačiais pavadinimais.

Tiesą sakant, maišos funkcijos dažniau naudojamos informacinėse technologijose. Daugiausia dėl to, kad labai išaugo šių duomenų įsipareigojimai ir paprasčiausių kompiuterių sunkumai. Pirmajame epizode kalba daugiau apie paiešką, o kitame kalbama apie maisto saugumą.

Peržiūrėkite maišos funkcijas

Populiariausios yra trys maišos funkcijos.