HashingVerfahren

HashingVerfahren bezeichnet Verfahren, die aus einer Eingabe einen oft festen Ausgabewert, den Hash, erzeugen. Hashwerte dienen zur Identifikation, Indizierung oder Integritätsprüfung von Daten. Die Berechnung ist deterministisch; dieselbe Eingabe liefert denselben Hash. Typischerweise sind Hashfunktionen schnell und speichereffizient, aber die Eigenschaften hängen vom Einsatz ab.

Man unterscheidet kryptographische von nicht-kryptographischen Hashfunktionen. Kryptographische Funktionen bieten Sicherheitsgarantien wie Preimage-, Second- und Kollisionsresistenz und finden Anwendung in Signaturen, Prüfsummen und Passwortschutz. Nicht-kryptographische Funktionen zielen auf Geschwindigkeit und gleichmäßige Verteilung ab, eignen sich aber nicht für sicherheitskritische Aufgaben.

Beispiele für nicht-kryptographische Verfahren sind MurmurHash, CityHash und FNV. Sie werden in Hash-Tabellen, Dateideduplication oder Caches eingesetzt, wo Kollisionen toleriert werden. Sie liefern schnelle Berechnungen, bieten jedoch keine Schutzmechanismen gegen Kollisionen.

Kryptographische Hashfunktionen umfassen SHA-256, SHA-3, BLAKE3 sowie veraltete MD5/SHA-1. Eigenschaften wie Kollisionsresistenz, hohe Entropie und Resilienz gegen Length-Extension-Angriffe sind zentral. Standards (z. B. NIST) bewerten und empfehlen Funktionen. Ausgabelängen variieren typischerweise von 128 bis 512 Bit.

Für Passwörter kommen salzbasierte Hashverfahren wie PBKDF2, bcrypt, scrypt oder Argon2 zum Einsatz, oft mit mehreren Iterationen, um Brute-Force zu erschweren. HMAC verwendet Hashfunktionen mit einem Schlüssel, um Integrität und Authentizität sicherzustellen. Die Wahl hängt von Anwendungsfall, Leistung und Sicherheitsanforderungen ab.