Hashfunktioilla

Hashfunktioilla tarkoitetaan algoritmeja, jotka ottavat syötteenä minkä tahansa pituisen datan ja palauttavat kiinteän pituisen hajuarvon. Hajuarvon pituus riippuu käytetystä algoritmista (esimerkiksi 128, 160, 256 tai 512 bittiä). Hajuarvot ovat deterministisiä: sama syöte tuottaa aina saman hajuarvon. Keskeisiä ominaisuuksia ovat kiinteä pituus, nopea laskeminen sekä yksisuuntaisuus: hajuarvosta on käytännössä vaikea päätellä alkuperäinen syöte. Lisäksi hyviä hashfunktioita varten tulisi olla vaikea löytää kaksi erilaista syötettä, jotka tuottavat saman hajuarvon (törmäysvastuu).

Hashfunktioita voi jakaa kryptografisiin ja epä-kryptografisiin. Kryptografisia hash-funktioita käytetään tietoturvassa: eheydentarkastuksessa, digitaalisissa allekirjoituksissa ja salasanahashauksessa. Niiden on oltava vastustuskykyisiä sekä ensisijaiseen syötteen palautukseen että törmäysten löytämiseen. Esimerkkejä: MD5 ja SHA-1 ovat vanhentuneita ja niiden käytöstä tulisi välttää törmäysriskien vuoksi. Yleisemmät turvalliset vaihtoehdot ovat SHA-256, SHA-3 ja muut modernit algoritmit. Salasanahashauksessa käytetään lisäksi muistia kuormittavia tekniikoita kuten bcrypt, scrypt tai Argon2 sekä suojana HMAC. Ei-kryptografisia hashfunktioita käytetään esimerkiksi tiedon eheydentarkistuksessa ja hash-tauluissa, joissa nopeus on tärkeämpää kuin turvallisuus.

Käyttökohteita ovat tietojen eheys ja aitouden todentaminen, tietokantojen hash-taulut, ohjelmistopäivitysten eheystarkastus sekä digitaalinen allekirjoitusprosessi. Kryptografiset hash-funktiot valitaan sovelluksen turvallisuustarpeen mukaan, ja salasanankäsittely vaatii yleensä erityistoimenpiteitä kuten suolauksen ja muistia kuormittavien hashien käyttämistä.