Cryptology Academy · Oppitunti

Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git

Tutustukaa hashien käyttöön salasanojen tallennuksessa, tietojen eheydessä ja versionhallinnassa

Oppitunti 4/413 vaihetta

Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git on ilmainen Cryptology Academy-oppitunti CoddyKitissä. Tämä on oppitunti 4/4. Voit lukea koko oppitunnin alta ilmaiseksi ja harjoitella sen jälkeen käytännössä selaimessa sisäänrakennetulla koodieditorilla ja ympäri vuorokauden käytettävissä olevan tekoälytuutorin avulla. Oppitunti kuuluu Cryptology Academy-oppimispolkuun, ja edistymisesi synkronoituu verkon ja CoddyKit-sovelluksen välillä. Cryptology Academy-kurssilla on yhteensä 4 oppituntia.

Tervetuloa

Hash-funktioilla on oikeissa järjestelmissä kolme tärkeää tehtävää: tietojen eheyden tarkistaminen (tarkistussummat), viestien autentikointi (HMAC) ja koodihistorian seuraaminen (Git).

Tiedostojen tarkistussummat

Kun lataatte ohjelmiston, tarjoaja julkaisee sen SHA-256-hash-arvon. Lataamisen jälkeen laskette hash-arvon ja vertaatte sitä julkaistuun arvoon: sha256sum ubuntu-24.04.iso # Should match published value exactly

Tietojen eheys tallennuksessa

ZFS:n ja Btrfs:n kaltaiset tietokannat laskevat SHA-256-tarkistussumman jokaiselle tietolohkolle. Lukemisen yhteydessä tarkistussumma varmennetaan. Huomaamaton levyn korruptoituminen havaitaan automaattisesti.

Sisältöosoitteinen tallennus

Git, IPFS ja Docker käyttävät sisältöosoitteista tallennusta: kunkin objektin nimi ON sen hash-arvo. SHA-256(content) = yksilöllinen tunniste. Samanlainen sisältö tallennetaan vain kerran, ja kaksoiskappaleet havaitaan välittömästi.

Gitin SHA-1:n (ja SHA-256:n) käyttö

Jokaisella Git-commitilla, puulla ja blobilla on SHA-1-hash-arvo. Commitin hash-arvo kattaa seuraavat: sisältö + metatiedot + isäntäcommitien hash-arvot. Minkä tahansa bitin muuttaminen muuttaa hash-arvoa, joten historian luvaton muuttaminen voidaan havaita.

HMAC-rakenne

HMAC-SHA256(key, msg) = SHA256((key' XOR opad) || SHA256((key' XOR ipad) || msg)) Kaksoishajautukseen perustuva rakenne ja XOR-pehmusteet estävät pituudenlaajennushyökkäykset avainnettuja MAC-koodeja vastaan.

HMAC Pythonissa

import hmac, hashlib def create_mac(key: bytes, msg: bytes) -> str: return hmac.new(key, msg, hashlib.sha256).hexdigest() mac = create_mac(b'secret', b'Hello!')

Vakioaikainen vertailu

Vertailkaa HMAC-arvoja aina funktiolla hmac.compare_digest(), ÄLKÄÄ operaattorilla ==. Ajoitushyökkäykset: aikaisin päättyvä vertailu paljastaa täsmäävän osuuden pituuden. hmac.compare_digest vertaa kaikkia tavuja vakioajassa.

HMAC API-autentikoinnissa

GitHubin webhookit: jokainen hyötykuorma allekirjoitetaan HMAC-SHA256:lla jaetun salaisuuden avulla. Vastaanottakaa webhook → laskekaa HMAC → verratkaa sitä X-Hub-Signature-256-otsakkeeseen.

Salasanan tarkistaminen hash-arvon avulla

Kirjautumisen kulku: käyttäjä lähettää salasanan → palvelin laskee hash-arvon → vertaa sitä tallennettuun hash-arvoon. Palvelin ei koskaan pura salausta, vaan hajauttaa salasanan uudelleen ja vertaa tulosta. Tallennettu hash-arvo ei paljasta salasanaa.

Merkl-puiden sovellukset

Merkl-puut muodostavat datasta hash-puun. Bitcoin-lohkot sisältävät kaikkien tapahtumien Merkle-juuren. Certificate Transparency käyttää Merkl-puita väärentämisen paljastaviin tarkastuslokeihin.

Pikatarkistus

Miksi HMAC-vertailuissa on käytettävä funktiota hmac.compare_digest() operaattorin == sijaan?

Vastaa interaktiivisessa oppitunnissa

Kertaus

Erinomaista! Olette soveltaneet hash-funktioita käytännön tilanteissa. Seuraavaksi syvennymme AES:ään, maailman laajimmin käytettyyn symmetriseen salausstandardiin.

Aloita maksutta

Opi Cryptology Academy tekoälytuutorin avulla — ilmaiseksi

Kirjoita ja suorita oikeaa koodia selaimessa, saa välitöntä apua tekoälytuutorilta ympäri vuorokauden ja jatka siitä, mihin jäit, verkossa tai sovelluksessa.

Kurssit: 67
Oppitunnit: 261

Aloita opiskelu maksutta Näytä koko kurssi

Usein kysytyt kysymykset

Onko oppitunti ”Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git” ilmainen?

Kyllä – oppitunnin ”Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git” koko tekstin voi lukea täällä verkossa ilmaiseksi. Jos haluat harjoitella interaktiivisesti sisäänrakennetulla koodieditorilla ja ympäri vuorokauden käytettävissä olevan tekoälytuutorin avulla sekä avata koko Cryptology Academy-kurssin, päivitä CoddyKit PROhon. Cryptology Academy-kurssilla on yhteensä 4 oppituntia.

Mitä opin oppitunnilla ”Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git”?

Tutustukaa hashien käyttöön salasanojen tallennuksessa, tietojen eheydessä ja versionhallinnassa Harjoittelet Cryptology Academy-aihetta koodilla, jonka suoritat suoraan selaimessa. Ympäri vuorokauden käytettävissä oleva tekoälytuutori vastaa kysymyksiisi oppitunnin aikana.

Tarvitsenko kokemusta aloittaakseni Cryptology Academy-opiskelun?

Aiempi kokemus ei ole tarpeen. CoddyKitin Cryptology Academy-oppimispolku sopii vasta-alkajista edistyneisiin, joten voit aloittaa tästä tai alusta ja edetä omaan tahtiisi. Tämä on oppitunti 4/4.

Kuinka kauan ”Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git”-oppitunnin suorittaminen kestää?

Useimmat CoddyKitin oppitunnit kestävät noin 5–10 minuuttia. Jokainen oppitunti on lyhyt ja interaktiivinen, joten edistyt tasaisesti ja voit jatkaa siitä, mihin jäit – sekä verkossa että sovelluksessa.

Voinko kirjoittaa ja suorittaa koodia tällä Cryptology Academy-oppitunnilla?

Kyllä. Jokainen Cryptology Academy-oppitunti sisältää sisäänrakennetun koodieditorin, joten voit kirjoittaa ja suorittaa oikeaa koodia suoraan selaimessa ja saada välitöntä palautetta tekoälyltä – paikallista asennusta ei tarvita.

Kaikki tämän kurssin oppitunnit

Mikä tekee hash-funktiosta hyvän
MD5: historia, käyttötavat ja rikkoutumisen syy
SHA-1- ja SHA-2-perheet selitettyinä
Hashien käyttötavat: tarkistussummat, HMAC ja Git

← Takaisin: Cryptology Academy