Was ist Hashing und wie funktioniert es?

Datenschutztechniken sind eine willkommene Entwicklung. Sie verbessern die Datengenauigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Daher ist Hashing ein beliebtes Thema im Cybersicherheitsdiskurs.

Die steigende Nachfrage nach Daten hat das Interesse an Anonymisierungsprozessen erhöht, und der beste Ansatz dafür ist Hashing.

In diesem Artikel erfahren Sie, welche Vorteile Hashing hat und wie es funktioniert.

Was ist Hashing?

Angenommen, Sie haben ein neues Telefon gekauft und die Schrumpffolie ist zerrissen, ist dies ein Hinweis darauf, dass es geöffnet, verwendet, ersetzt oder sogar beschädigt wurde. Hashing ist ähnlich, aber für Daten anstelle von physischen Objekten.

Auf die gleiche Weise ist Hashing wie eine virtuelle Schrumpffolie, die auf Software oder Daten gelegt wird, um Benutzer zu informieren, wenn sie ersetzt oder in irgendeiner Weise verwendet wurden.

Hashing ist der Algorithmus, der einen Zeichenfolgenwert aus einer Datei fester Größe berechnet. Es enthält Tonnen von Daten, die in einen kurzen festen Schlüssel oder Wert umgewandelt wurden. Normalerweise befindet sich eine Zusammenfassung der Informationen oder Daten in der ursprünglich gesendeten Datei.

Hashing ist eine der besten und sichersten Methoden, um Datenbanken und Dateien zu identifizieren und zu vergleichen. Es wandelt Daten in eine feste Größe um, ohne die anfängliche Dateneingabe zu berücksichtigen. Die empfangene Ausgabe wird als Hashwert oder Code bezeichnet. Darüber hinaus kann der Begriff „Hash“ verwendet werden, um sowohl den Wert als auch die Hash-Funktion zu beschreiben.

Was sind die Vorteile von Hashing?

Es gibt viele Vorteile des Hashings, einschließlich moderner Kryptografie-Hash-Funktionen. Einige dieser Vorteile sind unten aufgeführt.

1. Datenabruf

Einer der Vorteile des Hashings besteht darin, dass es Algorithmen verwendet, um Objektdaten einem ganzzahligen Wert zuzuordnen. Ein Hash ist vorteilhaft, da er verwendet werden kann, um Suchen beim Auffinden von Elementen auf der Objektdatenkarte einzugrenzen.

Beispielsweise helfen Ihnen Hash-Tabellen in Form von Schlüssel-Wert-Paaren, die Daten zu identifizieren und als Eingabe-Hash-Funktion zu fungieren. Der Hashcode wird dann auf eine feste Größe abgebildet.

Hash-Tabellen unterstützen Funktionen wie Insert (Schlüssel, Wert), Get (Schlüssel) und Delete (Schlüssel).

2. Digitale Signaturen

Dokumente digital signieren ist heute eine gängige Praxis. Neben dem Abrufen von Daten hilft Hashing auch beim Verschlüsseln und Entschlüsseln digitaler Signaturen, die zur Authentifizierung von Absendern und Empfängern von Nachrichten verwendet werden. Ein Hash hilft bei der Umwandlung der digitalen Signatur, die sowohl Hashwert als auch Signatur ist, und wird in einer separaten Übertragung an den Empfänger gesendet.

Nach dem Senden wird der Hash mit der gesendeten Nachricht verglichen, um sicherzustellen, dass beide gleich sind. Bei einer Einweg-Hash-Operation indiziert die Hash-Funktion den ursprünglichen Wert oder Schlüssel und ermöglicht den Zugriff auf Daten, die einem bestimmten abgerufenen Wert oder Schlüssel zugeordnet sind.

Die einfachste Methode der digitalen Signatur besteht darin, einen Hash der gesendeten Informationen zu erstellen und ihn mit Ihrem privaten Schlüssel (von Ihr Schlüsselpaar für asymmetrische Kryptografie), sodass jeder mit Ihrem öffentlichen Schlüssel den echten Hash sehen und den Inhalt überprüfen kann gültig.

3. Passwortsicherheit

Das Erstellen starker Passwörter ist eine effektive Methode, um Eindringlinge in Schach zu halten.

Einer der Vorteile des Hashings ist, dass das Passwort nicht modifiziert, gestohlen oder geändert werden kann. Dies ist lobenswert, zumal Cyberangreifer damit Passwörter manövrieren können den Einsatz von Brute-Force-Angriffen. Es ist ein effektives Schlüsselverschlüsselungsschema, das nicht missbraucht werden kann. Wenn der Hash-Code gestohlen wird, ist er nutzlos, da er nirgendwo anders angewendet werden kann. Websitebesitzer verwenden diese Methode, um die Passwörter ihrer Benutzer sichern.

Wie funktioniert Hashing?

Hashing ist eine kryptografische Einwegfunktion, da Hashes irreversibel sind. Die Ausgabe eines Hashings erlaubt es Ihnen nicht, den Inhalt einer Datei neu zu erstellen. Sie können jedoch feststellen, ob zwei Dateien ähnlich sind, ohne deren Inhalt zu kennen.

Schauen wir uns an, wie Hashing funktioniert.

1. Message-Digest-Algorithmus

Hashing funktioniert unter anderem über den Message-Digest-Algorithmus. Ein Teil der Hash-Funktionen stützt sich auf Hash zum Generieren eines eindeutigen Werts und eines eindeutigen symmetrischen Schlüssels. Dieser Algorithmus wird auch als reiner Verschlüsselungsalgorithmus bezeichnet, da er einen außergewöhnlichen Wert generieren kann, der niemals entschlüsselt werden kann.

Der Message-Digest-Algorithmus funktioniert, indem er Ihnen hilft, eine Nachricht mit variabler Länge in eine Ausgabe mit fester Länge von etwa 128 Bit zu verarbeiten. Diese Eingabenachricht wird dann in Stücke von 512 Bits aufgeteilt.

2. Whirlpool

Hashing funktioniert über den Whirlpool-Algorithmus, da es sich um eine der Hash-Funktionen handelt. Ursprünglich hieß Whirlpool Whirlpool-0, wurde aber nach mehreren Teilungen als Whirlpool-T und später als Whirlpool bekannt.

Es ist eine kryptografisch sichere Hash-Funktion und hat keine Schwachstelle, die für das Hashing von Geheimnissen relevant ist. Die direkte Verwendung von Whirlpool für das Passwort-Hashing ist jedoch schlecht, da es schnell ist und es Hackern ermöglicht, viele Passwörter innerhalb einer Sekunde zu erraten.

Whirlpool funktioniert, indem er eine Nachricht mit weniger als 2256 Bit nimmt und sie an einen 512-Bit-Nachrichtenauszug zurückgibt. Es wird auch kostenlos für jeden Zweck verwendet.

3. Rivest–Shamir–Adleman (RSA)

Rivest-Shamir-Adleman (RSA) ist einer der Algorithmen, die für das Hashing verwendet werden. Moderne Computer verwenden es hauptsächlich zum Verschlüsseln und Entschlüsseln einer Nachricht. Es ist ein kryptografischer Algorithmus, der sowohl den öffentlichen Schlüssel als auch den privaten Schlüssel verwendet, wobei die Verschlüsselung im öffentlichen Schlüssel und die Entschlüsselung im privaten Schlüssel erfolgt.

Hashing funktioniert mit RSA, da RSA private und öffentliche Schlüssel basierend auf großen Primzahlen und einem zusätzlichen Wert erstellt und veröffentlicht. Die Primzahlen werden geheim gehalten. Nachrichten können von Ihnen ver- und entschlüsselt, aber nur entschlüsselt werden, wenn Sie die Primzahlen kennen.

4. Sicherer Hash-Algorithmus (SHA)

Secure Hash Algorithm (SHA) ist eine Familie kryptografischer Funktionen, die zum Aufbewahren und Speichern von Daten entwickelt wurden. Es funktioniert, indem es Daten mit einer Hash-Funktion transformiert, aber es kann nicht in die Originaldaten transformiert werden. Dies liegt daran, dass es sich um einen Algorithmus handelt, der bitweise Operationen, Komprimierungsfunktionen und modulare Additionen enthält und zur Verschlüsselung von Passwörtern verwendet wird.

Nutzung von Hashing für die Datensicherheit

Hashing ist ein Tool in der Computersicherheit, das Ihnen sagen kann, wenn zwei Dateien identisch und sicher sind, um eine Kollision zu vermeiden.

Manchmal sehen Dateien so aus, als hätten sie die gleiche Funktionalität und das gleiche Verhalten, aber nicht den gleichen Hash. Sich bei der Erkennung auf Hash zu verlassen, ist also ein guter Ansatz und stellt sicher, dass Ihre Daten nicht kompromittiert werden.

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