單向散列函數

Hash函數主要用於完整性校驗和提高數字簽名的有效性，目前已有很多方案。這些演演算法都是偽隨機函數，任何雜湊值都是等可能的。輸出並不以可辨別的方式依賴於輸入；在任何輸入串中單個比特的變化，將會導致輸出比特串中大約一半的比特發生變化。

常見單向散列函數(Hash函數)

MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA數據安全公司開發的一種單向散列演演算法，MD5被廣泛使用，可以用來把不同長度的數據塊進行暗碼運算成一個128位的數值。

SHA（Secure Hash Algorithm）這是一種較新的散列演演算法，可以對任意長度的數據運算生成一個160位的數值。

MAC（Message Authentication Code）：消息認證代碼，是一種使用密鑰的單向函數，可以用它們在系統上或用戶之間認證文件或消息。HMAC（用於消息認證的密鑰散列法）就是這種函數的一個例子。

CRC（Cyclic Redundancy Check）：循環冗餘校驗碼，CRC校驗由於實現簡單，檢錯能力強，被廣泛使用在各種數據校驗應用中。佔用系統資源少，用軟硬體均能實現，是進行數據傳輸差錯檢測地一種很好的手段（CRC 並不是嚴格意義上的散列演演算法，但它的作用與散列演演算法大致相同，所以歸於此類）。

Hash 是作用於一任意長度的消息M，返回一固定長度的散列值h:h=H(m)。其中h的長度為m。Hash函數主要用於封裝或者數字簽名的過程當中，它必須具有如下幾個性質:

1.給定h，根據H(M)=h計算M在計算上是不可行的;

2.給定M，要找到另一消息M’。並滿足H(m)=H(m’)在計算上是不可行的。

上述特性中的任何弱點都有可能破壞使用Hash函數進行封裝或者簽名的各種協議的安全性，如生日攻擊。Hash函數的重要之處就是賦予M唯一的“指紋”。如果用戶A用數字簽名演演算法H(m)進行簽名，而B能產生滿足H(m)=H(m’)的另一消息M’，那麼B就可以聲稱A對M進行了簽名。

Hash函數除了需要上述性質外還需要的性質有：

3.給定M，很容易計算h;

4.抗碰撞性。即隨機找到兩個消息M和M’，使H(m)=H(m’)在計算上不可行。