.NET框架附带了6种不同的散列算法:
这些功能中的每一个都有不同的表现; MD5是最快的,RIPEMD是最慢的。
MD5的优势在于它适用于内置的Guid类型; and it is the basis of the type 3 UUID。 SHA-1 hash is the basis of type 5 UUID.这使得它们非常容易用于识别。
然而,MD5易受collision attacks攻击,SHA-1也容易受到攻击,但程度较轻。我真正好奇的回答是:
MD5不值得信任吗?在正常情况下,当您使用没有恶意意图的MD5算法且没有任何第三方有任何恶意意图时,您会发现任何冲突(意味着两个任意byte []产生相同的哈希)
RIPEMD比SHA1好多少? (如果它更好)它的计算速度要慢5倍,但散列大小与SHA1相同。
散列文件名(或其他短字符串)时获取非恶意冲突的几率是多少? (例如,2个具有相同MD5哈希值的随机文件名)(使用MD5 / SHA1 / SHA2xx)一般来说,非恶意冲突的几率是多少?
这是我使用的基准:
static void TimeAction(string description, int iterations, Action func) {
var watch = new Stopwatch();
watch.Start();
for (int i = 0; i < iterations; i++) {
func();
}
watch.Stop();
Console.Write(description);
Console.WriteLine(" Time Elapsed {0} ms", watch.ElapsedMilliseconds);
}
static byte[] GetRandomBytes(int count) {
var bytes = new byte[count];
(new Random()).NextBytes(bytes);
return bytes;
}
static void Main(string[] args) {
var md5 = new MD5CryptoServiceProvider();
var sha1 = new SHA1CryptoServiceProvider();
var sha256 = new SHA256CryptoServiceProvider();
var sha384 = new SHA384CryptoServiceProvider();
var sha512 = new SHA512CryptoServiceProvider();
var ripemd160 = new RIPEMD160Managed();
var source = GetRandomBytes(1000 * 1024);
var algorithms = new Dictionary<string,HashAlgorithm>();
algorithms["md5"] = md5;
algorithms["sha1"] = sha1;
algorithms["sha256"] = sha256;
algorithms["sha384"] = sha384;
algorithms["sha512"] = sha512;
algorithms["ripemd160"] = ripemd160;
foreach (var pair in algorithms) {
Console.WriteLine("Hash Length for {0} is {1}",
pair.Key,
pair.Value.ComputeHash(source).Length);
}
foreach (var pair in algorithms) {
TimeAction(pair.Key + " calculation", 500, () =>
{
pair.Value.ComputeHash(source);
});
}
Console.ReadKey();
}
答案 0 :(得分:133)
在密码学中,哈希函数提供三个独立的函数。
这些属性是相关但独立的。例如,碰撞阻力意味着第二前像素阻力,但不是相反。对于任何给定的应用程序,您将有不同的要求,需要这些属性中的一个或多个。用于保护服务器上的密码的哈希函数通常只需要preimage抵抗,而消息摘要需要全部三个。
已经表明,MD5不具有抗冲击性,但并不排除其在不需要抗碰撞性的应用中的应用。实际上,MD5通常仍用于较小的密钥大小和速度有益的应用中。也就是说,由于其缺陷,研究人员建议在新的场景中使用其他哈希函数。
SHA1有一个缺陷,允许在理论上发现冲突远远小于其长度的安全散列函数需要的2 ^ 80步。攻击不断被修改,目前可以在~2 ^ 63步骤中完成 - 几乎不在当前的可计算性范围内。因此,NIST正在逐步停止使用SHA1,并指出应在2010年之后使用SHA2系列。
SHA2是在SHA1之后创建的一个新的哈希函数族。目前没有针对SHA2功能的已知攻击。 SHA256,384和512都是SHA2系列的一部分,只使用不同的密钥长度。
RIPEMD我不能过多地评论,除非注意它不像SHA系列那样常用,因此加密研究人员没有仔细审查。仅仅因为这个原因,我建议使用SHA函数。在你使用它的实现中,它似乎也很慢,这使它没那么有用。
总之,没有一个最好的功能 - 这一切都取决于你需要它。请注意每个方面的缺陷,您最好能够为 方案选择正确的哈希函数。
答案 1 :(得分:106)
pigeonhole principle表示尽可能努力,你不能在2洞中超过2只鸽子(除非你把鸽子切掉)。同样,你不能在2 ^ 128个插槽中插入2 ^ 128 + 1个数字。所有散列函数都会产生有限大小的散列,这意味着如果搜索“有限大小”+ 1序列,您总能找到碰撞。这样做是不可行的。不适用于MD5,不适用于Skein。
所有散列函数都有碰撞,这是生活中的事实。偶然发生这些碰撞相当于赢得星系间彩票。也就是说,no one wins the intergalactic lottery,它不是彩票的工作方式。永远不会遇到偶然的MD5 / SHA1 / SHA2XXX哈希值。每种语言中的每个单词,每种语言,都会散列到不同的值。整个星球上的每台机器上的每个路径名都有不同的MD5 / SHA1 / SHA2XXX哈希值。我怎么知道,你可能会问。好吧,正如我之前所说,从来没有人赢得星际彩票。
有时它破碎的事实并不重要。
目前在MD5上没有已知的pre-image or second pre-image attacks。
那么你可能会问,关于MD5怎么样?第三方可能生成2条消息,其中一条消息是EVIL,另一条消息是GOOD,它们都散列到相同的值。 (Collision attack)
尽管如此,如果您需要预映像电阻,目前的RSA建议不要使用MD5。在安全算法方面,人们往往会谨慎行事。
在我之后重复这个, MD5碰撞没有机会,可以仔细设计恶意碰撞。尽管到目前为止MD5上还没有已知的预映像攻击,但安全专家认为MD5不应该用于需要防御前映像攻击的地方。 SAME适用于SHA1 。
请记住,并非所有算法都需要防御前映像或碰撞攻击。在第一遍搜索HD的重复文件的简单案例。
没有人发现任何SHA512碰撞。 EVER。他们非常努力。就此而言,没有人发现任何SHA256或384碰撞。 。
RIPMED尚未收到SHAX和MD5收到的相同数量的审查。 SHA1和RIPEMD都容易受到生日攻击。它们都比.NET上的MD5慢,并且具有笨拙的20字节大小。使用这些功能毫无意义,忘了它们。
SHA1碰撞攻击降至2 ^ 52,它不会太长,直到SHA1冲突在野外。
有关各种哈希函数的最新信息,请查看the hash function zoo。
拥有快速哈希函数可能是一个诅咒。例如:哈希函数的一个非常常见的用法是密码存储。实质上,您计算密码的哈希值与已知的随机字符串(以阻止彩虹攻击)并将该哈希值存储在数据库中。
问题是,如果攻击者获得了数据库的转储,他可以使用暴力来非常有效地猜测密码。他尝试的每个组合只需要几分之一毫秒,他可以每秒尝试数十万个密码。
要解决此问题,可以使用bcrypt算法,它设计得很慢,因此如果使用bcrypt攻击系统,攻击者将会大幅放慢速度。最近scrypt已经成为一些标题,有些人认为它比bcrypt更有效,但我不知道.Net实现。
答案 2 :(得分:34)
时代变了,我们有一个SHA3冠军。我建议使用SHA3竞赛的keccak(又名SHA3)获胜者。
为了最弱到最强,我会说:
就我个人而言,我会使用MD6,因为一个人永远不会太偏执。如果速度是一个真正的问题,我会看看Skein,或SHA-256。
答案 3 :(得分:3)
在MD5的辩护中,没有已知的方法来生成具有任意MD5哈希的文件。原作者必须提前计划进行工作碰撞。因此,如果接收者信任发送者,MD5就可以了。如果签名者是恶意的,MD5就会被破坏,但不知道它是否容易受到中间人攻击。
答案 4 :(得分:2)
您使用的是哪一个取决于您使用它的目的。如果您只是想确保文件在传输过程中没有损坏,并且不关心安全性,请选择快速和小型。如果您需要数十亿美元的联邦救助协议的数字签名,并且需要确保它们不是伪造的,那就很难恶搞和放慢。
答案 5 :(得分:2)
我想在(在md5被撕裂之前)发出声音,我仍然广泛使用md5,尽管它有很多加密的破坏性。
只要你不关心防止碰撞(你也可以安全地在hmac中使用md5)并且你确实想要速度(有时你想要一个较慢的哈希),那么你仍然可以自信地使用md5
答案 6 :(得分:1)
看一下BLAKE2 algorythm是一个很好的想法。
如上所述,它比MD5快,至少和SHA-3一样安全。它也由several software applications实现,包括WinRar。
答案 7 :(得分:0)
我不是这方面的专家,但我跟上了安全社区,很多人认为md5哈希打破了。我想说使用哪一个取决于数据的敏感程度和具体应用。只要密钥良好且强大,您就可以使用稍微不那么安全的哈希值。
答案 8 :(得分:0)
以下是我的建议:
请参阅此处,了解详细说明使用台式机Intel P4计算机在31秒内创建md5冲突的算法的文章。