Хеш-таблицы

TTH используется в нескольких peer-to-peer сетях: Direct Connect, Gnutella, Gnutella2, а также в таких программах как DC++, Phex и Shareaza. Второе — высокую сложность подбора для заданного сообщения с известным значением свертки другого сообщения с правильным значением свертки.


Атака «дней рождения» позволяет находить коллизии для хеш-функции с длиной значений n битов в среднем за примерно 2n/2{\displaystyle 2^{n/2}} вычислений хеш-функции. В частности, значение хеша не должно давать утечки информации даже об отдельных битах аргумента. Значением хеш-функции являются выходные n бит последней итерации. Каждый бит выходного значения хеш-функции зависит от всего входного потока данных и начального значения.

При проектировании хеш-функций на основе итеративной схемы возникает проблема с размером входного потока данных. В качестве сжимающей функции можно использовать симметричный блочный алгоритм шифрования. Таким образом, мы получаем 64 варианта построения сжимающей функции. Основным недостатком хеш-функций, спроектированных на основе блочных алгоритмов, является низкая скорость работы. Использование хеш-функции позволяет оптимизировать данный алгоритм.

Хеш-функцию можно использовать для преобразования произвольного входного текста в подходящий формат. В большинстве случаев парольные фразы не хранятся на целевых объектах, хранятся лишь их хеш-значения. Криптографической хеш-функцией называется всякая хеш-функция, являющаяся криптостойкой, то есть удовлетворяющая ряду требований специфичных для криптографических приложений.

При таком подходе свойства хэш-функции полностью определяются свойствами одношаговой сжимающей функции. Выделяют два важных вида криптографических хэш-функций — ключевые и бесключевые. Ключевые хэш-функции называют кодами аутентификации сообщений. Они дают возможность без дополнительных средств гарантировать как правильность источника данных, так и целостность данных в системах с доверяющими друг другу пользователями.

О статистических свойствах и требованиях

Эти хэш-функции могут применяться в системах как с доверяющими, так и не доверяющими друг другу пользователями. Следует заметить что на данный момент нет используемых хэш-функций с доказанной однонаправленностью. В этой ситуации для него важна возможность составить сообщение с тем же хэшем, что и у «легального» сообщения. Зачем это нужно?Анализ при помощи хеш-функций часто используют для контроля целостности важных файлов операционной системы, важных программ, важных данных.

Для каждого файла производится вычисления значения его хеша по специальному алгоритму с сохранением результата. Какими характеристиками должна обладать хеш-функция? Как и его предыдущая версия MD4 является криптографической функцией.

Одним из таких средств является программа фиксации и контроля исходного состояния программного комплекса «ФИКС». А как на счет ЭЦП? Результат вычисленияхеш-функции вместе с секретным ключом пользователя попадает на вход криптографического алгоритма, где и рассчитывается электронно-цифровая подпись.

Tiger современная хэш-функция изобретённая Россом Андерсом и Эли Бихамом. AICH (Advanced Intelligent Corruption Handler) хэш, вычисляющийся в древовидной форме с использованием алгоритма SHA1. См. описание. GOST — хэш-функция определённая в российском государственном стандарте ГОСТ Р 34.11-94.

Хэш функция медленнее аналогичных, но используется для цифровой подписи в российских государственных банках и предприятиях. EDON-R — семейство хэш-функций с произвольной длиной хэша. RHash поддерживает 256-битный и 512-битный варианты.

О популярных хэш-алгоритмах

Snefru — хэш функция разработанная Ральфом Меркле в 1990 и названная в честь египетского фараона Sneferu. В настоящее время она считается сломанной, к тому же она значительно медленнее современных хэш функций. Каждый элемент представляет собой указатель на линейный список, хранящий числа. Хеш-функция в этом примере просто делит ключ на 8 и использует остаток как индекс в таблице.

Если хеш-функция распределяет совокупность возможных ключей равномерно по множеству индексов, то хеширование эффективно разбивает множество ключей. Отсюда видно, как важна хорошая хеш-функция.

Этот метод использован в последнем примере. В реализации алгоритма на Си операторы typedef T и compGT следует изменить так, чтобы они соответствовали данным, хранимым в массиве. Функция insertNode отводит память под новый узел и вставляет его в таблицу. Функция deleteNode удаляет узел и освобождает память, где он располагался. Пусть нам необходимо представлять множества элементов типа T, причем число элементов заведомо меньше n. Выберем некоторую функцию h, определенную на значениях типа T и принимающую значения 0..(n-1).

Производится шифрование не самого сообщения, а значение хеш-функции, взятой от сообщения

Функция, нестойкая к коллизиям первого рода, нестойка к коллизиям второго рода; обратное неверно. Это требование является залогом криптостойкости алгоритмов хеширования пользовательских паролей для получения ключей. Помимо однопроходных алгоритмов, существуют многопроходные алгоритмы, в которых ещё больше усиливается лавинный эффект. В этом случае данные сначала повторяются, а потом расширяются до необходимых размеров. Необходимую криптостойкость можно обеспечить и за меньшее количество операций над входными данными.

Сервер также вычисляет значение H(R1, H(pass, R2)) и сверяет его с полученным. В настоящее время практически ни одно приложение криптографии не обходится без использования хэширования. В криптографии хэш-функции применяются для решения следующих задач: — построения систем контроля целостности данных при их передаче или хранении, — аутентификация источника данных.

Основным требованием к хэш-функциям является равномерность распределения их значений при случайном выборе значений аргумента. В таком случае безопасность хеш-функции базируется на безопасности используемого алгоритма. Хэш функция описана в статье: D. Gligoroski, S. Markovski, L. Kocarev Edon-R, An Infinite Family of Cryptographic Hash Functions (2006).