Preimageresistenssin

Preimageresistenssin on kryptografian hash-funktioiden ominaisuus, jossa on erittäin vaikea laskea ulos millä tahansa syötteellä x, mikä tuottaisi annetun hash-arvon H(x) = h. Käytännössä, kun h on tiedossa, ei ole laskennallisesti helppo löytää mitään vastaavaa syötettä.

Formalisti määritelmä on: olkoon H riippumaton hash-funktio, jonka tulos on n-bittinen. Preimageresistenssi tarkoittaa, että on käytännössä mahdotonta löytää x siten, että H(x) = h, kun h on valittu satunnaisesti. Tämä epävarmuus voidaan kuvata aikavaatimuksena, joka suurin piirtein kasvaa kuin 2^n operaatioiden tasolla, etenkin jos hashilla on n bittia tulos.

Preimage-resistenssi liittyy muihin hash-funktion turvallisuuteen liittyviin ominaisuuksiin. Tärkeimmät ovat toinen-sijaisresistenssi (second-preimage) sekä törmäyksien resistenssi (collision resistance). Preimageresistenssi kuvaa kykyä estää syötteen palauttamista annettuun hash-arvoon nähden, kun taas törmäyksiä tai toinen-sijaisarvot koskevat syötteiden välistä erottuvuutta tai saman hash-arvon luomista kahdella eri syötteellä.

Sovelluksia ovat muun muassa digitaaliset allekirjoitukset, tietojen eheyden varmistaminen ja salasanojen tallentaminen: kunnollisesti suunnitellut hash-funktiot, kuten SHA-256 tai SHA-3, turvaavat salasanat niin, että alkuperäistä arvoa ei ole helppo päätellä. On kuitenkin muistettava, että preimageresistenssi ei yksin riitä, vaan käytännön turvallisuus vaatii lisäksi esimerkiksi salattuja tai hidastettuja hashointi- ja suojausmenetelmiä sekä huomioon kuuluvuuden ja mahdolliset sivu-kanavahyökkäykset. Kvanttitietokoneiden uhka voi lyhentää käytännön aikavaatimuksia Groverin algoritmin kautta, jolloin tarvittavien bittien määrä on otettava huomioon.