Hashfunktiot

Hashfunktiot ovat matemaattisia operaatioita, jotka muuntavat syötteen mistä tahansa pituudesta kiinteän pituiseksi hajautusarvoksi (hash). Ne ovat deterministisiä: sama syöte tuottaa aina saman hajautusarvon. Hajautusarvot mahdollistavat monia tehtäviä, kuten eheystarkastukset, nopean vertailun, sisällön osoittamisen ja tallentamisen, sekä tiedostojen tunnisteiden muodostamisen ja sisällön osoittamisen osoitteistettavassa tallennuksessa.

Käytön mukaan hashfunktiot voidaan jakaa kryptografisiin ja ei-kryptografisiin. Kryptografisten hashfunktioiden tavoitteena on turvallisuusominaisuudet, kuten esilähtövastaisuus (on vaikea rekonstruoida syöte hashista), toissijaisvastaisuus (on vaikea löytää toinen syöte, jolla sama hash) sekä törmäysvastaisuus (on vaikea löytää kahta erilaista syötettä, joilla on sama hash). Lisäksi pienikin muutos syötteessä tulee muuttamaan hajautusarvoa merkittävästi (avalanssiefekti). Ei-kryptografisissa hashfunktioissa korostuu nopeus ja tasainen hajautusarvojen jakautuminen, kun käsitellään suuria määriä dataa, kuten hakutoiminnoissa tai välimuistien toteutuksissa.

Esimerkkejä: kryptografisia hashfunktioita ovat SHA-256, SHA-3, BLAKE3 ja Whirlpool. Vanhoja ja nykyisissä turvavaatimuksissa suositus alituetut: MD5 ja SHA-1 tulisi välttää törmäysmurtien vuoksi. Salasanan tallennuksessa käytetään usein erikoistuneita hash-ketjuja, kuten bcrypt, scrypt tai Argon2, jotka lisäävät laskenta-aikaa ja resursseja. Hashfunktioita sovelletaan laajasti digitaalisiin allekirjoituksiin, eheydentarkistuksiin, lohkoketjuihin sekä sisällön osoittamiseen ja hakutoimintoihin.