hashfunktioita

Hashfunktioita ovat matemaattisia funktioita, jotka muuntavat syötteen johdonmukaisesti kiinteän pituiseksi hash-arvoksi. Syöte voi olla tiedosto, merkkijono tai muu data. Funktio on deterministinen: sama syöte antaa aina saman hash-arvon. Hash-arvoa käytetään muun muassa tiedon eheyden tarkistamiseen, nopeaan sisällön tunnistamiseen sekä datan dedupikaatioon. Hashfunktioita voidaan soveltaa sekä ohjelmistoissa että verkkopalveluissa.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat kiinteä tulospituus, nopea laskeminen ja turvallisuutta kuvaavat vaatimukset. Tietoturvallisessa käytössä hash-arvon tulee olla preimage-resistentti sekä second preimage- ja törmäysresistentti. Lisäksi toivotaan avalanche-efektiä: pienikin muutos syötteessä johtaa suurin piirtein arvaamattomasti erilaiseen hash-arvoon. Tulokset esitetään usein heksadesimaalisena tai base64-koodattuina.

Hashfunktiot jaetaan kryptografisiin ja ei-kryptografisiin. Kryptografiset hashfunktiot, kuten SHA-256, SHA-3 ja BLAKE2, on suunniteltu tietoturva huomioiden. Vanhemmat ratkaisut kuten MD5 ja SHA-1 ovat tunnettuja törmäysongelmistaan. Ei-kryptografiset hashfunktiot soveltuvat nopeaan eheyden tarkistukseen, hakutaulukkoihin ja datan tunnisteiden luomiseen, eivätkä tarjoa riittävää suojaa turvallisiin tarkoituksiin. Salasanan tallennukseen liittyy usein suolauksia ja iterointia, jolloin käytetään password-hash -funktioita kuten bcrypt, scrypt tai Argon2.

Hashfunktioita käytetään muun muassa tiedon eheyden varmistamiseen digitaalisilla allekirjoituksilla, lohkoihin (blockchain) ja merkle-puihin sekä tiedostojen deduplikointiin ja tietokantojen hakemistoihin.

Suositellut käytännöt ovat valita tulostepituus ja turvallisuusominaisuudet sovelluksen mukaan; kryptografisiin käyttötarkoituksiin suositellaan nykyaikaisia hash-funktioita kuten SHA-256 tai SHA-3, kun taas vanhat MD5 tai SHA-1 tulisi jättää kokonaan pois. Salasanojen tallennuksessa kannattaa käyttää erillisiä salasanojen tallennusmenetelmiä kuten bcrypt, scrypt tai Argon2 sekä suolauksia ja iterointia.