雜湊與加密

根據 Statista 2020 年全球調查顯示,約 56% 的組織使用加密技術來保護其資料。

大多數人只知道加密是密碼學的一部分,但事實並非如此。 密碼學有許多涉及資料保護的方法。 其中之一是雜湊。

那麽,什麼是雜湊? 和加密一樣嗎?

本文中,我們將探討哪種加密方法(雜湊與加密)最適合資料安全、兩者差異和如何確保數位資產的完整性和機密性。

雜湊:單向轉換

取得資料並將其轉換為固定長度字元的單向函數稱為雜湊。 

什麼是雜湊?

假設您打開任何應用程序,他們要求您添加密碼以確保安全。 

該密碼儲存為雜湊函數。 

當您嘗試再次輸入該密碼以繼續操作時,系統會使用透過稱為雜湊的程序儲存的雜湊函數來驗證該密碼。 

這可確保已儲存的密碼與輸入的密碼相同,並允許您存取該應用程式。

雜湊如何工作?

了解雜湊工作原理的最簡單方法是考慮使用 SHA-256 和 MD5 等演算法將敏感資料縮小為一定數量的字元的函數,並將其儲存為雜湊函數以供以後的驗證過程使用。

雜湊主要用於資料完整性和安全驗證。您可以在下面的部分中了解有關其用途的更多資訊。

雜湊法用在哪裡?

您已經在多種場景中使用了雜湊,但必須意識到這一點。以下是雜湊的一些實際範例。

常用於資料完整性驗證

為了檢查資料的有效性,在傳輸過程中使用雜湊。它將接收到的信息與預期的雜湊值進行比較,以檢測變更和錯誤。

儲存密碼

您一直在使用密碼存取電子郵件等網站,但不知道這些網站如何驗證密碼。 

很簡單:軟體會在您每次登入時確認您的密碼,方法是將其轉換為雜湊函數,並將其與儲存的雜湊函數進行比較,以對使用者進行身份驗證。 

數位簽章和憑證

您使用數位簽章或憑證來確保您的數位文件是真實且經過驗證的。您是否想知道數位簽章是如何驗證的? 

它是透過對您的數位內容進行雜湊處理並使用私鑰對雜湊值進行加密來實現的。您可以透過對收到的內容進行雜湊處理並使用寄件者的公鑰對其進行解密來驗證簽名。 

此外,您可以使用雜湊進行資料指紋識別。這意味著創建唯一標識符,即敏感檔案的雜湊值。

加密:保護資料的藝術

對我們大多數人來說,雜湊是一個相對較新的概念,而我們幾乎在任何地方都使用加密來保護資料。

什麼是加密?

如果您想保護您的資料並對其保密,那麼您需要加密。加密是將資料轉換為密文並為您提供私鑰和公鑰的過程。 

私鑰可讓您阻止對您的資料進行未經授權的存取並對其保密,而公鑰可以對其進行解密。您可以閱讀它或讓其他被截斷的用戶存取它。

加密用在什麼地方?

您可以在需要資料保密性或在線上傳輸敏感資訊的安全方式時使用加密。

加密資料機密性

為了保護您的敏感資料(例如個人資訊、財務記錄或組織的機密),您需要加密。只有授權使用者或員工才能存取您的數據,同時確保免受不良行為者的侵害。

為敏感通訊提供安全方式 (SSL/TLS)

如果您想要安全的網路瀏覽和通信,請嘗試使用 SSL 和 TLS 等協議,它們可以在傳輸過程中對您的資料進行加密,並確保其免受入侵、竊聽、幹擾和篡改。

保護靜態資料或磁碟加密

通常,我們將資料儲存在硬碟或雲端儲存伺服器等實體設備中。那麼,他們的安全又如何呢?那麼,磁碟加密可以保護這些儲存體中的敏感檔案或資料庫免遭未經授權的使用。

合規性強制要求(HIPAA、GDPR)

組織必須根據 HIPAA 和 GDPR 等法律對其資料進行加密,以防止客戶資訊資料外洩。

加密的兩個基本原理是什麼? 

您可以使用對稱或非對稱加密輕鬆加密您的資訊。

對稱加密

如果資料加密和資料解密都使用同一個金鑰,那麼它就是對稱加密。AES、3-DES 和 RC4 是對稱加密的一些範例。該方法廣泛用於加密,因為它快速且簡單,可以有效地保護資料。

非對稱加密

當加密過程中涉及私鑰和公鑰時,您可以使用非對稱方法。 

這意味著您需要一對金鑰來加密(私鑰)和解密(公鑰)資料。 

主要用於數位簽章。非對稱加密過程中使用了RSA、DH和ECC。

雜湊與加密

讓我們討論不同類別的雜湊和加密之間的關鍵區別。

可逆性:雜湊與加密

可逆性意味著您可以轉換資料並在需要時恢復其原始形式。 

在散列的情況下,您的資料無法逆轉,這意味著它是單向過程。一旦你對資料進行了雜湊處理,它就會以這種方式儲存。

然而,加密不同,因為它是可逆的。您可以將資料轉換為編碼文字並接收存取它的金鑰,同時使用另一個金鑰將其解密為原始形式。  

目的:資料完整性與資料機密性

使用雜湊的主要目的是驗證資料。在這個過程中,即使是單一變更也可以改變雜湊函數。 

同時,加密透過允許未經授權的存取並僅允許值得信賴的使用者存取您的資訊來為您的資料提供機密性。

驗證與保密

雜湊的主要目標是提供資料完整性,例如檔案校驗和、數位簽章和密碼儲存。它確認數據是否已更改。 

另一方面,加密透過在資訊傳輸、通訊和儲存過程中保持資料機密性來提供資料安全性,只有授權使用者才能使用它。

無鑰匙依賴鑰匙

雜湊不使用金鑰,而是使用雜湊函數來保證資料完整性。但是,加密使用金鑰來確保資料機密性。這表示您在使用雜湊時不需要管理金鑰,而只需管理雜湊值。

雜湊比加密更安全嗎?

雜湊和加密在資料安全領域具有特定的功能。散列更常用於資訊完整性和驗證。它以單向過程將資料轉換為一組字串(雜湊),從而無法將雜湊轉換為其原始形式。 

另一方面,加密是為了資訊保密而設計的。它使用金鑰將記錄轉換為密文,如果沒有適當的解密金鑰,則無法讀取記錄。 

雜湊和加密本質上並不比另一種更安全。它們的安全性取決於它們的預期用途。雜湊在資料完整性方面表現出色,而加密在機密性方面表現出色。兩者都是資料保護策略的重要組成部分。

為什麼雜湊是不可逆的?

散列由於其單向數學特性而具有不可逆性。當資料被散列時,它會經歷一個轉換,產生一組字串,通常稱為雜湊值或摘要。 

雜湊的不可逆性是其在各種安全性包中使用的重要方面,包括密碼儲存和資訊完整性驗證。 

它保證即使一個人獲得了雜湊值,也無法輕易確定真實數據,從而提高了對敏感資訊的保護。 

雜湊衝突的原因是什麼?

在雜湊的上下文中,當兩個使用者輸入相同的雜湊函數或摘要時,就會發生衝突。雜湊功能旨在獲取資料並產生固定的字串,對於每個精確的輸入,該字串看起來是隨機且唯一的。 

然而,由於雜湊值的多樣性有限以及輸入的無限可能性,雜湊中的衝突是不可避免的。

在安全程序中,衝突可能很困難,包括密碼存儲,攻擊者也可能嘗試找到產生相同雜湊函數的兩個輸入,從而允許他們存取您的資料。 

為了減輕衝突,現代雜湊技術提供了鹽化(輸入隨機資訊)等技術以及使用 SHA-256 等強大的抗衝突演算法。目的是限制衝突的機會並確保雜湊資訊的安全性和完整性。

攻擊者可以存取加密資料嗎?

當您造訪包含網路銀行入口網站或電子交易網站的網站時,您的記錄在傳輸過程中會被加密,以防止它們被惡意行為者攔截。

例如,當您輸入財務資訊進行購買時,資料會在傳送到網際網路伺服器之前針對您的裝置進行加密。這種加密將敏感記錄轉換為密文,使得沒有正確解密金鑰的任何人都無法讀取這些記錄。 

另一端的伺服器擁有安全解密和處理您的價格的金鑰。 

這確保了即使有人在整個傳輸過程中攔截數據,他們也無法破解或濫用它,這說明了加密在保護線上敏感數據免受網路犯罪分子侵害方面的關鍵作用。

VPN 是否使用雜湊和加密?

對,像 PureVPN 這樣的 VPN使用雜湊和加密來進行資料驗證和機密性。當您登入時,您的密碼將被散列以進行驗證。雜湊函數也會為資料包產生校驗和,以確認其在傳輸過程中的完整性。 

關鍵協定也可用於穩定的連接。例如,網際網路金鑰交換 (IKEV2) 協定使用雜湊來保護加密金鑰的交易。

然而,VPN 有多個保護層。他們主要使用加密(如 AES)來保護您的資訊機密性,使用隧道協定來建立穩定的通道,並使用雜湊作為補充保護。這種組合保證了穩定、私密的通訊交換。

雜湊與加密:您會使用哪一種?

該部落格可讓您了解雜湊和加密的不同用途。 

雜湊透過建立唯一的指紋來確保資料完整性,而加密則透過可逆轉換來保護資料機密性。 

這兩種方法對於數位安全都很重要,在這個日益複雜和充滿威脅的數位世界中,仔細應用它們對於保護資料至關重要。

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