Co to są skróty?

Hashe to formuły matematyczne, które pobierają ciąg danych o zmiennej długości, zwykle w postaci tekstu, i przekształcają je w krótsze wartości liczbowe o stałej długości. Hasy są często używane w komputerowych bazach danych, aby wyszukiwanie było szybsze i bardziej wydajne. Są one również używane do szyfrowania, aby zapewnić, że hasła nie zostaną naruszone, i do uwierzytelnienia podpisów cyfrowych, między innymi zastosowaniami. Skróty mają również nazwę funkcji skrótu i ​​mogą być również uważane za algorytmy.

Hashe odgrywają dużą rolę w ułatwianiu przeszukiwania baz danych. Na przykład w bazie danych zawierającej nazwy, jeśli użytkownik wyszuka „John Doe”, komputer będzie musiał dopasować wszystkie znaki w wyszukiwaniu do znaków każdego wpisu w bazie danych. Każdy znak w nazwie miałby 26 różnych możliwości - liter alfabetu angielskiego - a zmienna długość wpisów również spowalniałaby wyszukiwanie.

Natomiast zastosowanie funkcji skrótu znacznie ułatwiłoby życie komputera. Przekształcenie każdego łańcucha tekstowego w ciąg liczb uprościłoby wyszukiwanie, ponieważ komputer miałby tylko dziesięć możliwości sprawdzenia każdego znaku: cyfry od „0” do „9.” Stała długość szeregu liczb pomaga również komputerowi praca bardziej wydajna.

W bazie danych z zastosowaną funkcją skrótu wszystkie wpisy mają odpowiadający, unikalny numer. Nazywa się to kluczem skrótu. W tym przypadku, gdy przeprowadzasz wyszukiwanie, komputer najpierw stosuje funkcję skrótu do wpisanego wpisu, takiego jak „John Doe”. W wyniku tego powstaje wartość liczbowa, na przykład „456789”. Komputer może wtedy szybko dopasuj ten wynik do klucza skrótu odpowiadającego poprawnemu wpisowi.

Hashe działają również jako podpisy cyfrowe. Na przykład nadawca, Robert, chce wysłać dokument do kogoś, a odbiorca, Mary, chce się upewnić, że dokument nie został zmieniony podczas podróży. Nadawca, Robert, musi tylko uruchomić dokument za pomocą funkcji skrótu, co daje wartość liczbową. Robert następnie szyfruje klucz skrótu i ​​wysyła dokument wraz z zaszyfrowanym kluczem.

Mary otrzymuje oba przedmioty i odszyfrowuje klucz skrótu. Teraz widzi wartość liczbową wynikającą z dokumentu przed jego wysłaniem. Aby sprawdzić, czy dokument w jej rękach jest dokładnie taki sam, uruchamia dokument przez funkcję skrótu na swoim komputerze. Na koniec porównuje oba klucze. Jeśli są takie same, dokument nie był zmieniany w drodze do odbiorcy.

Istnieje wiele różnych funkcji skrótu, z których każda ma własne formuły matematyczne. Aby funkcja skrótu działała, musi minimalizować wszelkie kolizje, które występują, gdy dwa wpisy bazy danych mają ten sam klucz skrótu. Funkcje skrótu muszą być również jednokierunkowe. Oznacza to, że możesz utworzyć klucz z pozycji bazy danych lub dokumentu, ale nie na odwrót. Innymi słowy, nie można „odtworzyć” oryginalnego dokumentu na podstawie jego klucza skrótu.