Xesh funktsiyasi nima? Kriptografik xesh funktsiyalari

3. Hash funktsiyasini yaratish algoritmlarini ko'rib chiqish.

Hozirgi vaqtda turli xil algoritmlar taklif qilingan va amalda hash funktsiyasini hisoblash uchun foydalaniladi. Eng mashhur algoritmlar MD5, SHA-1, SHA-2 va boshqa SHA versiyalari, shuningdek GOST R 34.11-94da tavsiflangan ichki algoritm.

Algoritm MD5 Yigirmanchi asrning 90-yillari boshlarida MD4 xesh funktsiyasini yaratish algoritmini takomillashtirish natijasida paydo bo'ldi. "MD" nomidagi belgilar Message Digest - xabarning xulosasini anglatadi. MD4 va MD5 algoritmlarining muallifi R. Rivestdir. Tasodifiy xabar uchun MD5-dan foydalanish 128 bitli xesh qiymatini keltirib chiqaradi. Kirish ma'lumotlari 512 bitli bloklarda qayta ishlanadi. Algoritmda oddiy arifmetik qo'shimchalar bilan bir qatorda oddiy mantiqiy operatsiyalar (inversiya, ulanish, modulo 2, siklik siljishlar va boshqalar) qo'llaniladi. Algoritmning ushbu elementar funktsiyalarini kompleks takrorlash ishlov berishdan keyin olingan natijaning yaxshilab aralashtirilishini ta'minlaydi. Shuning uchun, ikkita tasodifiy tanlangan xabarlar bir xil hash kodiga ega bo'lishi dargumon. MD5 algoritmi quyidagi xususiyatga ega: olingan hash qiymatining har bir biti har bir kirish bitining funktsiyasi. Bu MD5 128 bitli hash qiymati uchun eng kuchli hash funktsiyasi deb ishoniladi.

Algoritm SHA  (Secure Hash algoritmi) AQSh milliy standartlar va texnologiyalar instituti (NIST) tomonidan ishlab chiqilgan va 1993 yilda Amerika Federal ma'lumot standarti sifatida nashr etilgan. SHA-1, MD5 kabi, MD4 algoritmiga asoslangan. SHA-1 512 bitli bloklarda boshlang'ich xabarni qayta ishlash asosida 160 bitli xesh qiymatini yaratadi. SHA-1 algoritmida oddiy mantiqiy va arifmetik amallar ham qo'llaniladi. SHA-1 va MD5 o'rtasidagi eng muhim farq shundaki, SHA-1 hash kodi MD5 xash kodidan 32 bit uzunroq. Agar ikkala algoritm ham kriptovalyutani murakkabligi bo'yicha bir xil deb faraz qilsak, SHA-1 yanada ishonchli algoritm bo'ladi. Shafqatsiz hujum (frontal hujum) dan foydalanib, berilgan hash kodiga ega bo'lgan o'zboshimchalik bilan xabarni yaratish yanada qiyinroq va hash kodi bir xil bo'lgan ikkita xabarni yaratish yanada qiyinroq.

2001 yilda AQSh milliy standartlar va texnologiyalar instituti standart sifatida SHA-1 dan uzunroq hash kodli uchta hash funktsiyasini qabul qildi. Ko'pincha bunday xesh funktsiyalari SHA-2 yoki SHA-256, SHA-384 va SHA-512 deb nomlanadi (nom algoritmlar tomonidan hosil qilingan hash kodning uzunligini ko'rsatadi). Ushbu algoritmlar nafaqat hosil qilingan hash kodning uzunligi, balki ichki funktsiyalar va qayta ishlangan blokning uzunligi bilan ham farqlanadi (SHA-256 uchun blok uzunligi 512, SHA-384 va SHA-512 uchun blokning uzunligi 1024 bit). SHA algoritmini bosqichma-bosqich takomillashtirish uning kriptografik kuchini oshirishga olib keladi. Ko'rib chiqilgan algoritmlar bir-biridan farqli bo'lishiga qaramay, ularning barchasi SHA-1 va MD4-ning keyingi rivojlanishi bo'lib, ular o'xshash tuzilishga ega.

Rossiyada hash funktsiyalari uchun mahalliy standart bo'lgan GOST R34.11-94 qabul qilindi. Uning tuzilishi MD4 algoritmiga asoslangan SHA-1,2 yoki MD5 algoritmlarining tuzilishidan tubdan farq qiladi. GOST R 34.11-94 algoritmi tomonidan yaratilgan hash kodning uzunligi 256 bit. Algoritm dastlabki xabarni ketma-ket 256 bitli blokdan o'ngdan chapga qayta ishlaydi. Algoritmning parametri boshlang'ich hash vektoridir - ixtiyoriy sobit qiymat, shuningdek 256 bit uzunlikda. GOST R 34.11-94 algoritmida permutatsiya, siljish, arifmetik qo'shimchalar, modul 2 operatsiyalari qo'llaniladi. GOST 34.11-94 da yordamchi vazifa sifatida GOST 28147-89 ga muvofiq algoritm oddiy almashtirish rejimida qo'llaniladi.