Hashketjuilla

Hashketjuilla on kryptografinen rakenne, jossa arvojoukko muodostuu toistuvasti saman hajautusfunktion soveltamisesta. Ketju aloitetaan salaisella siemenellä s0 ja lasketaan s1 = H(s0), s2 = H(s1) ja niin edelleen. Ketjun viimeinen arvo s_n voidaan julkaista etukäteen, ja autentikoinnissa käyttäjä esittää arvoja s_{n-1}, s_{n-2} ja niin edelleen. Todentaja varmentaa esitykset tarkistamalla, että H(s_{n-k}) = s_{n-k+1} kullekin k:lle. Näin ketju mahdollistaa kertakäyttöisten, mutta useampaan todennuskertaan sovellettavien arvojen tuottamisen ilman jatkuvaa salasanan vaihtoa.

Käyttökohteet ja toimintaperiaate. Hashketjuja käytetään erityisesti kertakäyttöisten salasanojen (one-time passwords, OTP) generointiin sekä todennukseen, jossa ei ole tarvetta julkisen avaimen infrastruktuurille. Tunnettu esimerkki on S/Key -järjestelmä sekä muut hash-pohjaiset todennusmenetelmät, jotka hyödyntävät ketjun arvojen julkistamista peräkkäisinä vaiheina.

Edut ja rajoitteet. Hashketjut ovat yksinkertaisia ja laskennallisesti kevyitä sekä mahdollistavat offline-todennuksen ilman keskitettyä palvelinarkkitehtuuria. Ketjun käytössä on kuitenkin rajoitus: ketjun pituus määrittää, kuinka monta autentikointikertaa on jäljellä, ennen kuin uusi ketjumassi on luotava. Turvallisuus riippuu hajautusfunktion preimage-resistanssista sekä ketjun loppuarvon asianmukaisesta suojaamisesta; arvojen vuotaminen voi heikentää järjestelmän kokonaisuutta.

Historia. Hashketjujen idea ja niiden sovellukset nousivat laajaan käsittelyyn 1980-luvulla Lamportin työssä kertakäyttöisten salasanojen yhteydessä. S/Key on tunnettu käytännön esimerkki hashketjuja hyödyntävästä todennusjärjestelmästä, ja hashketjut ovat myös osa hash-pohjaisia allekirjoitusmenetelmiä, kuten Lamportin hash-based allekirjoitus.