Хэш-функции: MD5, SHA-256 и другие — полный гайд

Хэш-функции — фундамент современной криптографии и информационной безопасности. Они используются везде: от проверки загруженных файлов до блокчейна. Разберёмся, как они работают и какую выбрать.

Что такое хэш-функция

Хэш-функция — это алгоритм, который превращает данные любого размера в строку фиксированной длины (хэш, дайджест).

Ключевые свойства:

Детерминированность — одинаковый вход всегда даёт одинаковый выход
Фиксированная длина — хэш всегда одного размера независимо от входа
Однонаправленность — невозможно восстановить исходные данные из хэша
Лавинный эффект — малейшее изменение входа полностью меняет хэш
Устойчивость к коллизиям — сложно найти два разных входа с одинаковым хэшем

Пример

SHA-256("Hello") = 185f8db32271fe25f561a6fc938b2e26...
SHA-256("Hello.") = f52fbd32b2b3b86ff88ef6c490628285... (совершенно другой!)

Попробуйте сами в генераторе хэшей.

Сравнительная таблица

Алгоритм	Длина	Безопасность	Применение
MD5	128 бит	❌ Взломан	Контрольные суммы
SHA-1	160 бит	⚠️ Устарел	Legacy, Git
SHA-256	256 бит	✅ Надёжен	Стандарт
SHA-512	512 бит	✅ Надёжен	Высокая безопасность
SHA-3	256+ бит	✅ Надёжен	Альтернатива SHA-2

Где применяются хэши

1. Хранение паролей

Пароли никогда не хранятся в открытом виде. Хранится хэш:

password = "secret123"
stored = SHA256(password + salt)
// При входе: SHA256(введённый + salt) == stored?

⚠️ Важно

Для паролей используйте специализированные алгоритмы: bcrypt, Argon2, scrypt. Они специально медленные, что защищает от перебора.

2. Проверка целостности файлов

Скачали ISO-образ? Проверьте хэш:

sha256sum ubuntu.iso
# Сравните с хэшем на официальном сайте

Если хэши совпадают — файл не повреждён и не подменён.

3. Цифровые подписи

Подписывается не весь документ, а его хэш:

Вычисляется хэш документа
Хэш шифруется приватным ключом → подпись
Получатель расшифровывает подпись публичным ключом
Сравнивает с хэшем полученного документа

4. Блокчейн

Bitcoin использует SHA-256:

Хэш предыдущего блока связывает цепочку
Майнинг — поиск хэша с нужным количеством нулей
Адреса кошельков — хэши публичных ключей

5. Дедупликация данных

Облачные хранилища не хранят одинаковые файлы дважды:

hash = SHA256(file)
if hash in storage:
    return existing_link  # Файл уже есть
else:
    save(file)

6. HMAC — проверка подлинности сообщений

Хэш с секретным ключом подтверждает, что сообщение не изменено:

HMAC-SHA256(key, message) → подпись

Используется в API (подпись запросов), JWT токенах, cookies.

Частые заблуждения

❌ «Хэш — это шифрование»

Нет! Шифрование обратимо (можно расшифровать), хэширование — нет. Это разные инструменты для разных задач.

❌ «Можно расшифровать хэш»

Математически невозможно. Но можно:

Перебрать варианты (brute force)
Использовать радужные таблицы (precomputed hashes)
Поэтому важны соль и медленные алгоритмы для паролей

❌ «MD5 достаточно безопасен»

Нет! MD5 взломан. Коллизии создаются за секунды. Для любых задач безопасности используйте SHA-256+.

Какой алгоритм выбрать

Контрольные суммы файлов: SHA-256
Хранение паролей: bcrypt или Argon2 (не простые хэши!)
Цифровые подписи: SHA-256 или SHA-512
Быстрая проверка дубликатов: SHA-256 (MD5 если не критична безопасность)
Новые проекты: SHA-256 по умолчанию, SHA-3 для паранойи

Попробуйте онлайн

Наш генератор хэшей поддерживает:

MD5 (для совместимости)
SHA-1 (для legacy)
SHA-256 (рекомендуется)
SHA-512 (максимальная безопасность)

Вычисление происходит локально в браузере — ваши данные не передаются на сервер.