Bir karma için "güvenli" ne demektir

Girdileri sabit boyutlu çıktılara eşleyen herhangi bir fonksiyon, sonunda iki farklı girdiyi aynı çıktıya eşleyecektir; çünkü sonsuz sayıda girdi ve yalnızca sonlu sayıda çıktı vardır. Bir karmanın güvenli olması, çakışmaların var olamayacağı anlamına gelmez; uygulanabilir bir iş miktarıyla bulunamayacakları anlamına gelir. Üç ayrı özellik bunu kapsar.

Üç özellik

  • Ön görüntü direnci. Bir karma değeri h verildiğinde, hash(m) = h olan herhangi bir girdi m bulmak uygulanamazdır. Bu tek yönlülük özelliğidir: bir parmak izi onu üretenin ne olduğunu açığa vurmamalıdır. n bitlik bir karma için bu yaklaşık 2ⁿ iş tutar.
  • İkinci ön görüntü direnci. Belirli bir girdi m1 verildiğinde, aynı karmaya sahip farklı bir girdi m2 bulmak uygulanamazdır. Bir saldırgan, verilenin parmak iziyle eşleşen ikinci bir belge sahteleyemez. Yine yaklaşık 2ⁿ iş.
  • Çakışma direnci. Aynı karma değerini veren herhangi iki farklı girdiyi bulmak uygulanamazdır. Saldırgan her ikisini de seçebilir; bu da onu üçü arasında saldırması en kolay olan yapar.

Doğum günü sınırı

Çakışma direnci, ince bir nedenden ötürü diğer ikisinden daha zayıftır: doğum günü paradoksu. Yalnızca 23 kişilik bir odada iki kişinin aynı doğum gününü paylaşma olasılığı yaklaşık %50'dir, çünkü çift sayısı karesel büyür. Aynı etki karmalar için geçerlidir: n bitlik bir karmada bir çakışma bulmak yalnızca yaklaşık 2^(n/2) deneme gerektirir, 2ⁿ değil.

Bu, çakışmalara karşı etkili gücü yarıya indirir:

  • yaklaşık 128 bit çakışma direnci sağlar (2¹²⁸ iş), ki bu erişimin çok ötesindedir.
  • gibi 128 bitlik bir karma, başka nedenlerle kırık olmasaydı bile yalnızca yaklaşık 64 bit çakışma direnci sağlardı; bu yüzden çıktı boyutu tek başına önemlidir.

Bu nedenle modern karmalar 256 bit veya daha fazlasını kullanır: yarıya inen rakamı her saldırganın erişiminin rahatça ötesinde tutmak için.

Bulunan bir çakışma neden tehlikelidir

Çakışma direnci başarısız olduğunda, bir saldırgan aynı karmaya sahip iki girdi oluşturabilir, birini imzalattırabilir veya güvenilir kılabilir ve onu diğeriyle değiştirebilir. SHAttered aynı SHA-1 özetine sahip iki gösterdi; Flame zararlısı güvenilir bir sertifikayı sahtelemek için bir MD5 çakışması kullandı. Her iki durumda da imza her iki belge için geçerliydi, dolayısıyla doğrulanmış bir imza hangisini aslında aldığınızı kanıtlamayı bıraktı. Bir saldırganın girdiyi seçebildiği yerlerde MD5 ve SHA-1'in kullanılmaması gerektiğinin somut nedeni budur.

Karma aracı herhangi bir girdiyi karmalamanıza ve özetleri karşılaştırmanıza olanak tanır; böylece tek bir değişmiş bitin tamamen farklı bir parmak izi ürettiğini kendiniz görürsünüz; tamamı tarayıcınızda hesaplanır, hiçbir şey gönderilmeden.