Что такое хеш файла и как его узнать

Что такое хеш файла

Хеш файла

(хеш-сумма файла) – это уникальный идентификатор файла, который при помощи специального программного обеспечения высчитывается компьютером путем определенных математических преобразований информации, содержащейся в нем.

Файлы с одинаковыми хешами всегда являются точными копиями друг друга, даже если у них разные имена и (или) расширения.

Изменение содержания файла автоматически влечет за собой изменение его хеша.

Существует несколько общепринятых алгоритмов (стандартов) расчета хеша. Наиболее часто используются алгоритмы:

• SHA-1;

• MD5;

• CRC.

Хеши, рассчитанные по разным алгоритмам, будут отличаться. Например, так выглядят разные хеши одного и того же файла:

CRC:

02888A09

MD5:

00EF4D6ADBC7ED3A1368122DDE85B2DB

SHA-1:

F777CE63EDC87B77BF3B2C0945DFEB9AA63E9B4C

Что делать, если электронный документ не открывается

  • 2 простых способа открыть справку с Госуслуг, выданную файлом с расширением sig

Часто архив данных с файлами, скачанный или полученный из интернета, может не открыться или показывать ошибку. Для разных форматирований предусмотрены специализированные программные средства. Если на ПК есть необходимый софт, архив откроется. Отсутствие требуемого софта на устройстве приведет к проблемам с открытием расширения СИГ. Пользователю рекомендуется поискать необходимый софт через интернет.

При попытке поиска, когда появляется извещение «нет возможности открыть» OS Windows предложит:

  • отобрать софт вручную;
  • отыскать в интернете;
  • отказаться (кнопка Отмена).

При решении воспользоваться открытием – изберите способ «подбор вручную из списка» либо, опцией «Обзор» – отыщите необходимую программу в сети.

Важно! Берегите ПК от проникновения вирусов, старайтесь пользоваться только лицензионным программным продуктом, скачивайте необходимый софт через официальный магазин приложений Play Market.

Шаг за шагом для пользователей была раскрыта информация по теме: «чем открыть SIG файлы Госуслуги и что делать, если расширение не открывается». Простое описание приводит к пониманию того, что по своей сути представляет формат СИГ и насколько он упрощает процедуру получения государственных услуг с официальных ресурсов.

Портал Госуслуги позволяет заказать справку об отсутствии судимости не выходя из дома. Из документов вам будет необходим только паспорт гражданина РФ и его отсканированные (фото) страницы. Обратите внимание, что электронные образы документа должны быть хорошего качества.

Срок оказания услуги в получении справки об отсутствии судимости – не более 30 дней (по факту — 10-15 дней).

Общее описание формата sig

Существует 4 вида таких файлов (подписей):

  1. Цифровая, используемая в электронной коммерции, государственной сфере и т.д. Используется для подтверждения подлинности документа и является аналогом рукописной подписи;
  2. Почтовая – файл, содержащий контактные данные отправителя;
  3. Графическая для изобразительных материалов;
  4. Файлы, написанные шрифтом Брайля.

Название SIG произошло от сокращения слова «signature» – подпись. Электронная или цифровая она сопровождает документ или письмо, содержимое которого нуждается в подтверждении.

Идея цифровой подписи появилась в конце 1970-х годов в США. Непосредственно алгоритм её создания разработали в 1977 году. Затем группы разработчиков придумывали свои методы криптографического шифрования, чтобы обезопасить подпись от подделки. Безопасный алгоритм разработали в 1984 году. Законодательно в России ГОСТ о цифровой подписи приняли спустя 10 лет, затем обновляли в 2002 и 2021 годах.

Электронная подпись неразрывно связана с понятием хэширования. Хэш-функция – математический алгоритм, который преобразует произвольный объем данных в строку длиной 40 символов. Например, при хэшировании названия этой статьи алгоритмом MD5 получается строка:

B4567551CF19AB29115096CC5A2B72C9

При хэшировании цифры «1» тем же алгоритмом получается:

C4CA4238A0B923820DCC509A6F75849B

Если в процессе передачи содержимое информации изменилось, то и хэш изменится тоже. При сравнении начального и конечного хэша изменения в документе обнаружатся.

Электронная подпись представляет собой закрытый ключ, принадлежащий её владельцу, сертификат соответствия, который владелец получает в специализированном центре. Он подтверждает, что подпись принадлежит именно этому человек. Получив файл программа получателя снова хэширует данные и сравнивает полученный хэш с зашифрованным хэшем из цифровой подписи. Если хэши совпадают, документ признается достоверным.

Хеш-алгоритм

Алгоритм хеширования относится к отображению двоичных значений любой длины в более короткие двоичные значения фиксированной длины. Это небольшое двоичное значение называется хеш-значением. Хэш-значение – это уникальное и чрезвычайно компактное числовое представление фрагмента данных.

Если вы хэшируете фрагмент открытого текста и даже меняете только одну букву этого абзаца, последующие хэши будут давать разные значения. В вычислительном отношении невозможно найти два разных входа, хэшированные как одно и то же значение, поэтому хэш-значение данных может проверить целостность данных. Обычно используется для быстрого поиска и алгоритмов шифрования.

Обычно мы используем алгоритм хеширования для шифрования паролей входа. Типичные алгоритмы хеширования включают в себя «md5», «sha», «sha1», «sha256», «sha512», «RSA-SHA». Давайте сделаем тест алгоритма ниже.Системная среда

Win7 64bitNodejs:v0.10.31Npm:1.4.23

Создать проект

~ cd D:workspacejavascript>
~ D:workspacejavascript>mkdir nodejs-crypto && cd nodejs-crypto

Создайте новый файл hash.js и распечатайте поддерживаемые алгоритмы хеширования.

~ vi hash.js

var crypto = require('crypto');  console.log(crypto.getHashes()); 

Запустите программу

~ node hash.js
[ 'DSA',
  'DSA-SHA',
  'DSA-SHA1',
  'DSA-SHA1-old',
  'RSA-MD4',
  'RSA-MD5',
  'RSA-MDC2',
  'RSA-RIPEMD160',
  'RSA-SHA',
  'RSA-SHA1',
  'RSA-SHA1-2',
  'RSA-SHA224',
  'RSA-SHA256',
  'RSA-SHA384',
  'RSA-SHA512',
  'dsaEncryption',
  'dsaWithSHA',
  'dsaWithSHA1',
  'dss1',
  'ecdsa-with-SHA1',
  'md4',
  'md4WithRSAEncryption',
  'md5',
  'md5WithRSAEncryption',
  'mdc2',
  'mdc2WithRSA',
  'ripemd',
  'ripemd160',
  'ripemd160WithRSA',
  'rmd160',
  'sha',
  'sha1',
  'sha1WithRSAEncryption',
  'sha224',
  'sha224WithRSAEncryption',
  'sha256',
  'sha256WithRSAEncryption',
  'sha384',
  'sha384WithRSAEncryption',
  'sha512',
  'sha512WithRSAEncryption',
  'shaWithRSAEncryption',
  'ssl2-md5',
  'ssl3-md5',
  'ssl3-sha1',
  'whirlpool' ]

Мы видим, что Hash пользуется большой поддержкой, и я не знаю, как выбрать правильный. Основываясь на моем понимании алгоритма, я буду основывать свой выбор на времени вычисления шифрования и длине кодирования. Вот краткое сравнение нескольких распространенных алгоритмов.

Отредактируйте файл hash.js

~ vi hash.js

var crypto = require('crypto')
    ,fs = require('fs');

functionhashAlgorithm(algorithm){var s1 = newDate();

    var filename = "package.json";
    var txt = fs.ReadStream(filename);

    var shasum = crypto.createHash(algorithm);
    txt.on('data', function(d) {
        shasum.update(d);
    });

    txt.on('end', function() {var d = shasum.digest('hex');
        var s2 = newDate();

        console.log(algorithm ',' (s2-s1)  'ms,'  d);
    });
}

functiondoHash(hashs){
    hashs.forEach(function(name){
        hashAlgorithm(name);
    })
}

var algs = [ 'md5','sha','sha1','sha256','sha512','RSA-SHA','RSA-SHA1','RSA-SHA256','RSA-SHA512'];
doHash(algs);

Запустите программу

~ node hash.js

md5,6ms,85cd416f811574bd4bdb61b241266670
sha,18ms,b1fc6647fa4fdb4b1b394f8dc7856ac140e2fbdb
sha1,20ms,0777e65066dca985569fa892fa88e21b45dc656d
sha256,21ms,5e4aea76f93ee87f422fcbd9458edad0e33ddf256d5d93bcc47977e33cb1654c
sha512,23ms,94249ec2f83b006354774dd8f8ec81125ea9e1e00f94393d8b20bbd7678e63db53fab6af125e139f9257fd7dbb6c69474e443d059903a9cb2dded03a94c8143
RSA-SHA,24ms,b1fc6647fa4fdb4b1b394f8dc7856ac140e2fbdb
RSA-SHA1,25ms,0777e65066dca985569fa892fa88e21b45dc656d
RSA-SHA256,26ms,5e4aea76f93ee87f422fcbd9458edad0e33ddf256d5d93bcc47977e33cb1654c
RSA-SHA512,26ms,94249ec2f83b006354774dd8f8ec81125ea9e1e00f94393d8b20bbd7678e63db53fab6af125e139f9257fd7dbb6c69474e4433d059903a9cb2dded03a94c8143

Вывод разделяется запятыми, которые представляют собой имя алгоритма, время и зашифрованный текст. Наиболее распространенный md5 имеет самую короткую длину зашифрованного текста и наименьшее время вычисления, sha и sha1 относительно близки, зашифрованный текст sha512 является самым длинным, и время вычисления также является самым длинным.

Читайте также:  Мультивибратор в генераторах и электронных переключателях

Поскольку в md5 уже имеется большое количество библиотек словарей, используйте sha1 для веб-сайтов с общим уровнем безопасности, если уровень безопасности очень высокий, а конфигурация процессора также очень хорошая, вы можете использовать sha512.

Алгоритм Hmac

HMAC – это код аутентификации сообщения операции хеширования, связанный с ключом (код аутентификации сообщения на основе хэша). В операции HMAC используется алгоритм хеширования для получения ключа и сообщения в качестве входных данных и генерирования дайджеста сообщения в качестве выходного.

Определение HMAC требует хэш-функции шифрования (представленной как H, которая может быть MD5 или SHA-1) и ключа K. Мы используем B для представления количества байтов в блоке данных. (Длина слова разделенного блока данных упомянутой выше хэш-функции составляет B = 64)

, и L используется для представления количества байтов выходных данных хэш-функции (L = 16 в MD5, L = 20 в SHA-1). Длина ключа аутентификации может быть любым положительным целым значением, меньшим или равным длине слова блока данных. Если длина ключа, используемого в приложении, больше, чем B, сначала используйте хеш-функцию H, чтобы воздействовать на нее, а затем используйте строку символов L-длины, выводимую H, в качестве ключа, фактически используемого в HMAC. Обычно рекомендуемая минимальная длина ключа K составляет L байтов.

Так как HMAC использует хеш-функцию, мы также выбираем вышеупомянутые алгоритмы для тестирования. Создайте новый файл hmac.js.

~ vi hmac.js
var crypto = require('crypto')
    ,fs = require('fs');

functionhmacAlgorithm(algorithm,key){var s1 = newDate();

    var filename = "package.json";
    var txt = fs.ReadStream(filename);

    var shasum = crypto.createHmac(algorithm,key);
    txt.on('data', function(d) {
        shasum.update(d);
    });

    txt.on('end', function() {var d = shasum.digest('hex');
        var s2 = newDate();

        console.log(algorithm ',' (s2-s1)  'ms,'  d);
    });
}

functiondoHmac(hashs,key){
    console.log("nKey : %s", key);
    console.log("============================");
    hashs.forEach(function(name){
        hmacAlgorithm(name,key);
    })
}

var algs = [ 'md5','sha','sha1','sha256','sha512','RSA-SHA','RSA-SHA1','RSA-SHA256','RSA-SHA512'];


setTimeout(function(){
    doHmac(algs,"abc");
},1)


setTimeout(function(){var key = "jifdkd;adkfaj^&fjdifefdafda,ijjifdkd;adkfaj^&fjdifefdafdaljifdkd;adkfaj^&fjdifefdafda";
    doHmac(algs,key);
},2*1000)

Запустите программу

~ node hmac.js

md5,6ms,bf106a077abcfa0fffe6ec0da039545b
sha,6ms,a43a00981346ac64bb7b6fb0641b72a101fb04a5
sha1,6ms,aead69a72da77d0615a854dda1086d885807574a
sha256,7ms,98ac955cb2205ba01a6337951d0ed3fd9b68753544cf81275eced365da57fc5d
sha512,8ms,054f37e34b55a19e64a7f88fb60b1122dc0a30e9864ca28d01d61115b13c74de292ab66e85bf007e1a463a52d7c30fdff174618ef954401bc9c2c3318e762c8f
RSA-SHA,10ms,a43a00981346ac64bb7b6fb0641b72a101fb04a5
RSA-SHA1,11ms,aead69a72da77d0615a854dda1086d885807574a
RSA-SHA256,12ms,98ac955cb2205ba01a6337951d0ed3fd9b68753544cf81275eced365da57fc5d
RSA-SHA512,13ms,054f37e34b55a19e64a7f88fb60b1122dc0a30e9864ca28d01d61115b13c74de292ab66e85bf007e1a463a52d7c30fdff174618ef954401bc9c2c3318e762c8f


md5,5ms,164a8fee6e37bb3e40a9d5dff5c2fd66
sha,5ms,ba06f536856553c3756aa36254a63ef35e225d38
sha1,7ms,f3a89b0a5ee8a55c2bb6a861748d43e9d44dc489
sha256,7ms,f2df911f40e74b2b9bb3d53a7ca4b78d438d511e015d4b50431eaea65339380d
sha512,8ms,5b4b57386b1fcc4f1945c47788bf38c013e1cde356fc15e1f946e6bf6738b5dc52ecf17b3ddc80b2ff21f985a1a707df9357fe305e9aa143da073d2cafd794dc
RSA-SHA,11ms,ba06f536856553c3756aa36254a63ef35e225d38
RSA-SHA1,12ms,f3a89b0a5ee8a55c2bb6a861748d43e9d44dc489
RSA-SHA256,14ms,f2df911f40e74b2b9bb3d53a7ca4b78d438d511e015d4b50431eaea65339380d
RSA-SHA512,16ms,5b4b57386b1fcc4f1945c47788bf38c013e1cde356fc15e1f946e6bf6738b5dc52ecf17b3ddc80b2ff21f985a1a707df9357fe305e9aa143da073d2cafd794dc

Сравнивая короткий ключ и длинный ключ, можно повлиять на алгоритм с более длинным кодированием. Так как Hmac имеет ключ второго параметра, он будет иметь лучшую гарантию безопасности, чем отдельный пароль для входа в систему с хэш-шифрованием.

Для разработки пароля для входа на веб-сайт мы можем разделить его на два поля для хранения, использовать поле пароля для хранения текста шифра и поле ключа доступа для хранения ключа, а алгоритм напрямую инкапсулируется в программу.

Алгоритмы шифрования и дешифрования

Для паролей входа в систему нет необходимости учитывать дешифрование, обычно используются необратимые алгоритмы, такие как md5, sha-1 и т. Д. Однако для данных с требованиями безопасности нам необходимо зашифровать их для хранения, а затем расшифровать для использования.

Принцип алгоритма симметричного шифрования легко понять: коммуникационная сторона использует KEK для шифрования открытого текста, а другая сторона использует тот же KEY для дешифрования открытого текста после его получения.В алгоритме асимметричного шифрования используются две совершенно разные, но полностью согласованные пары ключей: открытый ключ и закрытый ключ.

При использовании алгоритма асимметричного шифрования для шифрования файлов можно использовать только совпадающую пару открытых и закрытых ключей для завершения процесса шифрования и дешифрования открытого текста.Для этого типа операций пакет Crypto также обеспечивает большую поддержку алгоритмов. Создайте новый файл cipher.js и распечатайте поддерживаемые алгоритмы.

~ vi cipher.js
var crypto = require('crypto');
console.log(crypto.getCiphers());
 Запустите программу


~ node cipher.js

[ 'CAST-cbc',
  'aes-128-cbc',
  'aes-128-cbc-hmac-sha1',
  'aes-128-cfb',
  'aes-128-cfb1',
  'aes-128-cfb8',
  'aes-128-ctr',
  'aes-128-ecb',
  'aes-128-gcm',
  'aes-128-ofb',
  'aes-128-xts',
  'aes-192-cbc',
  'aes-192-cfb',
  'aes-192-cfb1',
  'aes-192-cfb8',
  'aes-192-ctr',
  'aes-192-ecb',
  'aes-192-gcm',
  'aes-192-ofb',
  'aes-256-cbc',
  'aes-256-cbc-hmac-sha1',
  'aes-256-cfb',
  'aes-256-cfb1',
  'aes-256-cfb8',
  'aes-256-ctr',
  'aes-256-ecb',
  'aes-256-gcm',
  'aes-256-ofb',
  'aes-256-xts',
  'aes128',
  'aes192',
  'aes256',
  'bf',
  'bf-cbc',
  'bf-cfb',
  'bf-ecb',
  'bf-ofb',
  'blowfish',
  'camellia-128-cbc',
  'camellia-128-cfb',
  'camellia-128-cfb1',
  'camellia-128-cfb8',
  'camellia-128-ecb',
  'camellia-128-ofb',
  'camellia-192-cbc',
  'camellia-192-cfb',
  'camellia-192-cfb1',
  'camellia-192-cfb8',
  'camellia-192-ecb',
  'camellia-192-ofb',
  'camellia-256-cbc',
  'camellia-256-cfb',
  'camellia-256-cfb1',
  'camellia-256-cfb8',
  'camellia-256-ecb',
  'camellia-256-ofb',
  'camellia128',
  'camellia192',
  'camellia256',
  'cast',
  'cast-cbc',
  'cast5-cbc',
  'cast5-cfb',
  'cast5-ecb',
  'cast5-ofb',
  'des',
  'des-cbc',
  'des-cfb',
  'des-cfb1',
  'des-cfb8',
  'des-ecb',
  'des-ede',
  'des-ede-cbc',
  'des-ede-cfb',
  'des-ede-ofb',
  'des-ede3',
  'des-ede3-cbc',
  'des-ede3-cfb',
  'des-ede3-cfb1',
  'des-ede3-cfb8',
  'des-ede3-ofb',
  'des-ofb',
  'des3',
  'desx',
  'desx-cbc',
  'id-aes128-GCM',
  'id-aes192-GCM',
  'id-aes256-GCM',
  'idea',
  'idea-cbc',
  'idea-cfb',
  'idea-ecb',
  'idea-ofb',
  'rc2',
  'rc2-40-cbc',
  'rc2-64-cbc',
  'rc2-cbc',
  'rc2-cfb',
  'rc2-ecb',
  'rc2-ofb',
  'rc4',
  'rc4-40',
  'rc4-hmac-md5',
  'seed',
  'seed-cbc',
  'seed-cfb',
  'seed-ecb',
  'seed-ofb' ]

Точно так же, перед таким большим количеством алгоритмов, я не знаю, как выбрать. Я все еще использую время вычисления шифрования и дешифрования в качестве контрольного показателя и выбираю несколько распространенных алгоритмов для тестирования.

var crypto = require('crypto')
    ,fs = require('fs');

functioncipher(algorithm, key, buf ,cb){var encrypted = "";
    var cip = crypto.createCipher(algorithm, key);
    encrypted  = cip.update(buf, 'binary', 'hex');
    encrypted  = cip.final('hex');
    cb(encrypted);
}

functiondecipher(algorithm, key, encrypted,cb){var decrypted = "";
    var decipher = crypto.createDecipher(algorithm, key);
    decrypted  = decipher.update(encrypted, 'hex', 'binary');
    decrypted  = decipher.final('binary');
    cb(decrypted);
}

functioncipherDecipherFile(filename,algorithm, key){
    fs.readFile(filename, "utf-8",function(err, data) {if (err) throw err;
        var s1 = newDate();

        cipher(algorithm, key,data,function(encrypted){var s2 = newDate();
            console.log('cipher:' algorithm ',' (s2-s1)  'ms');

            decipher(algorithm, key,encrypted,function(txt){var s3 = newDate();
                console.log('decipher:' algorithm ',' (s3-s2)  'ms');

            });
        });
    });
}

var algs = ['blowfish','aes-256-cbc','cast','des','des3','idea','rc2','rc4','seed'];
var key = "abc";
var filename = "book.pdf";
algs.forEach(function(name){
    cipherDecipherFile(filename,name,key);
})

Запустите программу

~ node cipher.jscipher:blowfish,46ms
decipher:blowfish,95ms
cipher:des,67ms
decipher:des,104ms
cipher:idea,54ms
decipher:idea,88ms
cipher:rc4,16ms
decipher:rc4,44ms
cipher:des3,158ms
decipher:des3,193ms
cipher:aes-256-cbc,19ms
decipher:aes-256-cbc,47ms
cipher:cast,46ms
decipher:cast,82ms
cipher:seed,64ms
decipher:seed,98ms
cipher:rc2,104ms
decipher:rc2,99ms

Выходные данные имеют в общей сложности 3 столбца, первый столбец – шифр (шифрование), дешифрование (дешифрование), второй столбец – имя алгоритма, третий столбец – время вычисления.Среди выбранных алгоритмов rc4 и aes-256-cbc – это алгоритмы, которые работают хорошо, а время шифрования и дешифрования относительно короткое.

Время шифрования: время расшифровки = 1: 3; В других алгоритмах общее время относительно велико, некоторое время шифрования: время расшифровки = 1: 1. Итак, как выбрать алгоритм, другой критерий зависит от потребностей бизнеса. Если количество операций дешифрования намного больше, чем количество операций шифрования в бизнесе, и оно рассчитывается на сервере, то лучше найти алгоритм времени шифрования: время расшифровки = N: 1, N>

Подпись и алгоритм проверки

Помимо шифрования и дешифрования данных, нам также необходимо определить, являются ли данные достоверными и полными во время передачи и были ли они подделаны. Затем вам нужно использовать алгоритмы подписи и проверки, использовать алгоритмы асимметричного шифрования, цифровые подписи с закрытыми ключами и открытые ключи для проверки подлинности данных.

Процесс создания и проверки цифровой подписи показан на рисунке ниже.
Что такое хеш файла и как его узнать

Читайте также:  Генерация ключа электронной подписи: инструкция как сгенерировать

Ниже мы используем программу, чтобы показать процесс работы на рисунке. Так как сертификат сделан нами и не предназначен для публичного раскрытия, CA не был аутентифицирован, поэтому следующий процесс не будет включать подделку открытого ключа и процесс CA-аутентификации.

Во-первых, нам нужно использовать команду openSSL для генерации закрытого ключа server.pem и открытого ключа cert.pem.


~ D:workspacejavascriptnodejs-crypto>openssl genrsa  -out server.pem 1024
Generating RSA private key, 1024 bit long modulus
..................      
..................      
e is65537 (0x10001)


~ D:workspacejavascriptnodejs-crypto>openssl req -key server.pem -new -x509 -out cert.pem
You are aboutto be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are aboutto enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.

Country Name (2 letter code) [AU]:
State or Province Name (full name) [Some-State]:
Locality Name (eg, city) []:
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:
Organizational Unit Name (eg, section) []:
Common Name (eg, YOUR name) []:
Email Address []:

Затем мы используем сгенерированный закрытый ключ для создания математической подписи, а затем используем открытый ключ, чтобы проверить, были ли данные подделаны. Создайте новый файл signer.js.

~ vi signer.js
var crypto = require('crypto')
    ,fs = require('fs');

function signer(algorithm,key,data){
    var sign = crypto.createSign(algorithm);
    sign.update(data);
    sig = sign.sign(key, 'hex');
    return sig;
}

function verify(algorithm,pub,sig,data){
    var verify = crypto.createVerify(algorithm);
    verify.update(data);
    return verify.verify(pubkey, sig, 'hex')
}

var algorithm = 'RSA-SHA256';
var data = "abcdef";   var privatePem = fs.readFileSync('server.pem');
var key = privatePem.toString();
var sig = signer(algorithm,key,data); var publicPem = fs.readFileSync('cert.pem');
var pubkey = publicPem.toString();
console.log(verify(algorithm,pubkey,sig,data));         
console.log(verify(algorithm,pubkey,sig,data "2"));    

Запустите программу

~ node signer.js
truefalse

Две строки выходного результата: первая строка результата проверки – «истина», указывающая, что данные не были изменены во время передачи, вторая строка результата проверки – «ложь», указывающая, что данные были изменены во время передачи и не являются исходными данными.

Соляной алгоритм

Мы знаем, что если пароль хэшируется напрямую, хакер может получить хеш-значение этого пароля, а затем проверить словарь хеш-значений (например, веб-сайт взлома паролей MD5), чтобы получить пароль определенного пользователя.

Солт в криптографии означает вставку определенной строки в любую фиксированную позицию в пароле, чтобы сделать результат хеширования несовместимым с результатом хеширования исходного пароля. Этот процесс называется «засолкой» ». Соленое хеш-значение может значительно снизить риск утечки пароля, вызванной кражей пользовательских данных.

Реализация процесса засолки обычно заключается в добавлении определенных символов в определенные позиции полей, которые необходимо хэшировать, нарушении исходной строки и изменении сгенерированного результата хеширования. Например, пользователь использует пароль:

123465 После хеширования MD5 можно получить результат:

3d9188577cc9bfe9291ac66b5cc872b7 Однако из-за недостаточного количества цифр в пароле пользователя, результат хеш-кода короткого пароля может быть легко взломан радужной таблицей, поэтому добавьте определенную строку в конце пароля пользователя:

123465abcdefghijklmnopqrstuvwxyz Следовательно, число цифр в пароле после засолки длиннее, и результат хеширования также изменился:

27e20c64ccb8cce9ad68b8ccff6252cf Создайте новый файл salt.js для реализации вышеуказанной программы.

~ vi salt.js
var crypto = require('crypto');
var md5 = crypto.createHash('md5');
var txt = "123465";

md5.update(txt);
console.log(md5.digest('hex'));

md5 = crypto.createHash('md5');
var salt = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
md5.update(txt salt);
console.log(md5.digest('hex'));

Мы можем использовать функцию crypto.pbkdf2 () вместо того, чтобы добавлять соль самостоятельно. По умолчанию вызывается алгоритм hmac, используется хэш-функция sha1, а также можно задать количество итераций и длину зашифрованного текста. Конкретный код использования следующий.

~ vi salt.js

var crypto = require('crypto');
var txt = "123465";
var salt = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";


crypto.pbkdf2(txt, salt, 4096, 256, function(err,hash) {if (err) { throw err; }
    console.log(hash.toString('hex'));
})

Запустите программу для генерации 256-битного зашифрованного текста.

~ node salt.js

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

Если соль является фиксированным значением каждый раз, это будет небезопасно. Мы также можем использовать функцию random bytes () в сочетании с функцией pbkdf2 (), чтобы каждый раз иметь различную соль и генерировать более высокий уровень безопасности зашифрованного текста.

~ vi salt.js

crypto.randomBytes(128, function(err, salt) {if (err) { throw err;}
    salt = salt.toString('hex');
    console.log(salt); 

    crypto.pbkdf2(txt, salt, 4096, 256, function(err,hash) {if (err) { throw err; }
        hash = hash.toString('hex');
        console.log(hash);
    })
})

Запустите программу

~ node salt.js

# Случайно сгенерированная соль78e59de99f16697e3eb684dcfa8efa086db0940c7cd47d33f9311e3bfcf9d58bf30915f54b3f72793b5c8568d32f1f15c55cc87affd043d96f1ed1f56c25a8054b3d83a306636f3b9e3bc9e48c3303aff54da006f92e370023165857fce0a1d1ff0b89178ae8c1416747275daba25652ea864d52a80427658ea69dbe500a7261

# Шифровать текст, сгенерированный солью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

Мы храним соль и шифротекст вместе, чтобы обеспечить безопасность пользовательских паролей.7. Код программыДля программного кода этой статьи вы можете загрузить исходный код этого проекта непосредственно с Github и изучить Crypto в соответствии с введением в фото-статьюссылка на скачивание:

Вы также можете использовать командную строку github для прямой загрузки:

2.1 Общие положения

Появление криптографии с открытым ключом позволило решать задачи, которые ранее считались неразрешимыми. К таким задачам относится использование цифрового аналога собственноручной подписи абонента – электронной цифровой подписи (ЭЦП).

Цифровая подпись (ЭЦП) для сообщения является числом, зависящим от самого сообщения и от секретного ключа, известного только подписывающему. Важное требование: подпись должна допускать проверку без знания секретного ключа. При возникновении спорной ситуации, связанной с отказом от факта подписи либо с возможной подделкой подписи, третья сторона должна иметь возможность разрешить спор.

Задачи, которые решает подпись:

Для реализации схемы ЭЦП необходимы два алгоритма: алгоритм генерации подписи и алгоритм проверки. Надежность схемы ЭЦП определяется сложностью следующих задач:

Заметим, что между ЭЦП и собственноручной подписью имеются различия, хотя они и служат для решения одинаковых задач. Так, ЭЦП зависит от подписываемого текста, различна для разных тестов. Кроме того, ЭЦП требует дополнительных механизмов, реализующих алгоритмы ее вычисления и проверки.

Наконец, принципиальной сложностью, возникающей при использовании ЭЦП, является необходимость создания инфраструктуры открытых ключей. Эта инфраструктура состоит из центров сертификации открытых ключей и обеспечивает возможность своевременного подтверждения достоверности открытой информации, необходимой для проверки ЭЦП, что необходимо для предотвращения подделки подписи.

2.2 Схема Эль-Гамаля

См. [1]

Безопасность схемы основана на трудности вычисления дискретных логарифмов в конечном поле. Для генерации пары ключей выбирается простое число pgxpy=g^{x} ~(mod  p)y, g, ppgxMkp-1(r, s)

Для проверки подписи нужно убедиться, что

Первое замечание о выборе kkxkkxk

Схема Эль-Гамаля послужила образцом для построения большого семейства во многом сходных по своим свойствам схем подписи.

Пример 9.1Выберем p =11 и g = 2, а секретный ключ x = 8.

Вычислим:

Открытым ключом являются y = 3g = 2p = 11M =5k = 9GCD(9,10) = 1

Теперь находим

Итак, подпись представляет собой пару: r =6s = 3

Для проверки подписи убедимся, что:

Второе замечание. При вычислении подписи целесообразно использовать хэш-образ сообщения, а не само сообщение Mh(M)=5хеширования и шифрования с открытым ключом (в частности, RSA или Эль-Гамаля).

Алгоритм формирования подписи выглядит следующим образом:

  1. Пусть M – подписываемое сообщение. Отправитель вычисляет хеш-значение подписываемого сообщения h=h(M). Значение h должно удовлетворять неравенству 0<h<p.

  2. Отправитель выбирает случайное число k, 0<k<p-1, взаимно простое с p-1, и вычисляет числа:

    k^{-1} – число, обратное k по модулю p-1, k^{-1} существует, так как k и p-1 – взаимно просты.

  3. Подпись (r, s) добавляется к сообщению, и тройка (M, r, s) передается получателю.
Читайте также:  Сертификат эцп по гост это

Проверка подписи: получатель заново вычисляет хеш-значение присланного сообщения h(M)

Если подпись верна, то это равенство выполняется.

Отметим, что число kh(M)

Второй учебный алгоритм хеширования

В этом алгоритме pM

  1. Начальное значение h_0 принимается равным числу десятичных разрядов в M.

  2. Для каждого десятичного знака M_i числа M вычисляется значение
  3. Значение h_n, вычисленное для последнего символа, увеличенное на 1, является хеш-значением сообщения: h(M)=h_n 1.

Вычисленное по этому алгоритму хеш-значение зависит от всех символов сообщения MПример 9.3Известны значения общих параметров системы Эль-Гамаля: p=59, g=14 и открытый ключ абонента y=20. От абонента получено сообщение M=7569, снабженное цифровой подписью Эль-Гамаля r=32, s=46. Проверить подлинность цифровой подписи. Хеш-значение сообщение вычисляется с помощью второго учебного алгоритма.

  1. Вычисляем значения y^{r} ~(mod  p) и r^{s} ~(mod  p), а затем их произведение по модулю p:

    В рассматриваемом примере получаем:

  2. Для полученного сообщения вычисляем хеш-значение h(M) по второму учебному алгоритму.
  3. Вычисляем значение g^{h} ~(mod  p).

    В примере g^{h} ~(mod  p)=14^{21}~(mod 59) = 6.

  4. Проверяем выполнение равенства y^{r}r^{s} ~(mod  p)=g^h ~(mod  p), если равенство выполняется – подпись подлинная, в противном случае – фальшивая.

    В нашем примере 53neq 6. Равенство не выполняется, значит, подпись фальшивая.

Первый учебный алгоритм хеширования

Входом для данного алгоритма является строка, состоящая из букв русского языка.

  1. Выбирается число h_0 – вектор инициализации. Число h_0 равно длине сообщения в символах.

  2. Для каждого символа сообщения вычисляется значение h_i=(n_i h_{i-1})^2 ~(mod  p)$, $i=1,dots,n, где n_i – номер i-й буквы сообщения в алфавите. Для удобства вычислений ниже приведен нумерованный алфавит.

  3. Значение h_n, вычисленное для последнего символа, является хеш-значением сообщения: h(M)=h_n.

Следует отметить, что вычисленное по этому алгоритму хеш-значение зависит от всех символов сообщения Mp=79g=15xkMПример 9.2Выполнить вычисление и проверку подписи сообщения M=text{"БЛЕФ"} по алгоритму Эль-Гамаля. Использовать параметры подписи:

  1. Сформируем хэш-сумму сообщения. Начальное значение h_0 равно количеству символов сообщения: h_0=4. Далее,
  2. Вычисляем число r по формуле r=g^k ~(mod  p). Для рассматриваемого примера получили:
  3. Вычисляем число u по формуле u=(h-xr) (mod p-1), для рассматриваемого примера
  4. Вычисляем значение k^{-1} по модулю p-1 с помощью расширенного алгоритма Евклида. Для рассматриваемого примера значение k^{-1}=23.

    Примечание: если полученное значение k^{-1} – отрицательное, следует взять его по модулю p-1.

  5. Вычисляем число s по формуле s=k^{-1}u (mod p-1). В примере
  6. Цифровая подпись сообщения для рассматриваемого примера: (14,37).

Для проверки правильности вычисления полученной цифровой подписи следует произвести ее проверку с помощью открытого ключа абонента и убедиться, что подпись подлинная.

  1. Сформируем открытый ключ y абонента по формуле y=g^{x} ~(mod  p):

    Для рассматриваемого примера y=15^{34} ~(mod  79) = 38.

  2. Аналогичным образом вычисляем значения y^{r} ~(mod  p) и r^{s} ~(mod  p), а затем их произведение по модулю p.

    В примере получаем:

  3. Вычисляем значение g^{h} ~(mod  p), значение h было получено ранее.

    В примере g^{h} ~(mod  p)=15^{13} ~(mod  79)= 78.

  4. Проверяем выполнение равенства y^{r}r^{s} ~(mod  p)=g^h ~(mod  p), если равенство выполняется – подпись подлинная, то есть она была вычислена правильно.

    В примере получили 78=78, равенство выполняется, значит, подпись сгенерирована правильно.

Шаг 1 — предварительная работа

Преобразуем «Привет, мир» в двоичный код:

01101000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01110111 01101111
01110010 01101100 01100100

Добавим 1:

01101000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01110111 01101111
01110010 01101100 01100100 1

Дополните код нулями, пока данные не станут равны 512 бит, минус 64 бита (в результате 448 бит):

01101000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01110111 01101111
01110010 01101100 01100100 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000


Добавьте 64 бита в конец в виде целого числа с порядком байтов от старшего к младшему (big-endian), представляющего длину входного сообщения в двоичном формате. В нашем случае это 88, или «1011000».

01101000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01110111 01101111
01110010 01101100 01100100 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 01011000

Теперь у нас есть ввод, который будет делиться на 512 без остатка.

Шаг 5 — созданием расписание сообщений (w)

Скопируйте входные данные из шага 1 в новый массив, где каждая запись представляет собой 32-битное слово:

01101000011001010110110001101100 01101111001000000111011101101111
01110010011011000110010010000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000001011000

Добавьте еще 48 слов, инициализированных нулем, чтобы у нас получился массив w [0… 63]

01101000011001010110110001101100 01101111001000000111011101101111
01110010011011000110010010000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000001011000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
...
...
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000


Измените обнуленные индексы в конце массива, используя следующий алгоритм:

Для

i

из w[16…63]:

Теперь посмотрим, как это работает для w [16]:

w[1] rightrotate 7:
  01101111001000000111011101101111 -> 11011110110111100100000011101110
w[1] rightrotate 18:
  01101111001000000111011101101111 -> 00011101110110111101101111001000
w[1] rightshift 3:
  01101111001000000111011101101111 -> 00001101111001000000111011101101

s0 = 11011110110111100100000011101110 XOR 00011101110110111101101111001000 XOR 00001101111001000000111011101101

s0 = 11001110111000011001010111001011

w[14] rightrotate 17:
  00000000000000000000000000000000 -> 00000000000000000000000000000000
w[14] rightrotate19:
  00000000000000000000000000000000 -> 00000000000000000000000000000000
w[14] rightshift 10:
  00000000000000000000000000000000 -> 00000000000000000000000000000000

s1 = 00000000000000000000000000000000 XOR 00000000000000000000000000000000 XOR 00000000000000000000000000000000

s1 = 00000000000000000000000000000000

w[16] = w[0]   s0   w[9]   s1

w[16] = 01101000011001010110110001101100   11001110111000011001010111001011   00000000000000000000000000000000   00000000000000000000000000000000

// addition is calculated modulo 2^32

w[16] = 00110111010001110000001000110111


В расписании сообщений осталось 64 слова (w):

01101000011001010110110001101100 01101111001000000111011101101111
01110010011011000110010010000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000001011000
00110111010001110000001000110111 10000110110100001100000000110001
11010011101111010001000100001011 01111000001111110100011110000010
00101010100100000111110011101101 01001011001011110111110011001001
00110001111000011001010001011101 10001001001101100100100101100100
01111111011110100000011011011010 11000001011110011010100100111010
10111011111010001111011001010101 00001100000110101110001111100110
10110000111111100000110101111101 01011111011011100101010110010011
00000000100010011001101101010010 00000111111100011100101010010100
00111011010111111110010111010110 01101000011001010110001011100110
11001000010011100000101010011110 00000110101011111001101100100101
10010010111011110110010011010111 01100011111110010101111001011010
11100011000101100110011111010111 10000100001110111101111000010110
11101110111011001010100001011011 10100000010011111111001000100001
11111001000110001010110110111000 00010100101010001001001000011001
00010000100001000101001100011101 01100000100100111110000011001101
10000011000000110101111111101001 11010101101011100111100100111000
00111001001111110000010110101101 11111011010010110001101111101111
11101011011101011111111100101001 01101010001101101001010100110100
00100010111111001001110011011000 10101001011101000000110100101011
01100000110011110011100010000101 11000100101011001001100000111010
00010001010000101111110110101101 10110000101100000001110111011001
10011000111100001100001101101111 01110010000101111011100000011110 
10100010110101000110011110011010 00000001000011111001100101111011
11111100000101110100111100001010 11000010110000101110101100010110

Шаг 6 — сжатие

Инициализируйте переменные

a, b, c, d, e, f, g, h

и установите их равными текущим значениям хэш-функции соответственно

h0, h1, h2, h3, h4, h5, h6, h7

Запустите цикл сжатия, который изменит значения a… h. Выглядит он следующим образом:

Для i от 0 до 63

Совершим первую итерацию, сложение вычисляется по модулю 2 ^ 32:

a = 0x6a09e667 = 01101010000010011110011001100111
b = 0xbb67ae85 = 10111011011001111010111010000101
c = 0x3c6ef372 = 00111100011011101111001101110010
d = 0xa54ff53a = 10100101010011111111010100111010
e = 0x510e527f = 01010001000011100101001001111111
f = 0x9b05688c = 10011011000001010110100010001100
g = 0x1f83d9ab = 00011111100000111101100110101011
h = 0x5be0cd19 = 01011011111000001100110100011001

e rightrotate 6:
  01010001000011100101001001111111 -> 11111101010001000011100101001001
e rightrotate 11:
  01010001000011100101001001111111 -> 01001111111010100010000111001010
e rightrotate 25:
  01010001000011100101001001111111 -> 10000111001010010011111110101000
S1 = 11111101010001000011100101001001 XOR 01001111111010100010000111001010 XOR 10000111001010010011111110101000
S1 = 00110101100001110010011100101011

e and f:
    01010001000011100101001001111111
  & 10011011000001010110100010001100 =
    00010001000001000100000000001100
not e:
  01010001000011100101001001111111 -> 10101110111100011010110110000000
(not e) and g:
    10101110111100011010110110000000
  & 00011111100000111101100110101011 =
    00001110100000011000100110000000
ch = (e and f) xor ((not e) and g)
   = 00010001000001000100000000001100 xor 00001110100000011000100110000000
   = 00011111100001011100100110001100

// k[i] is the round constant
// w[i] is the batch
temp1 = h   S1   ch   k[i]   w[i]
temp1 = 01011011111000001100110100011001   00110101100001110010011100101011   00011111100001011100100110001100   1000010100010100010111110011000   01101000011001010110110001101100
temp1 = 01011011110111010101100111010100

a rightrotate 2:
  01101010000010011110011001100111 -> 11011010100000100111100110011001
a rightrotate 13:
  01101010000010011110011001100111 -> 00110011001110110101000001001111
a rightrotate 22:
  01101010000010011110011001100111 -> 00100111100110011001110110101000
S0 = 11011010100000100111100110011001 XOR 00110011001110110101000001001111 XOR 00100111100110011001110110101000
S0 = 11001110001000001011010001111110

a and b:
    01101010000010011110011001100111
  & 10111011011001111010111010000101 =
    00101010000000011010011000000101
a and c:
    01101010000010011110011001100111
  & 00111100011011101111001101110010 =
    00101000000010001110001001100010
b and c:
    10111011011001111010111010000101
  & 00111100011011101111001101110010 =
    00111000011001101010001000000000
maj = (a and b) xor (a and c) xor (b and c)
    = 00101010000000011010011000000101 xor 00101000000010001110001001100010 xor 00111000011001101010001000000000 
    = 00111010011011111110011001100111

temp2 = S0   maj
      = 11001110001000001011010001111110   00111010011011111110011001100111
      = 00001000100100001001101011100101

h = 00011111100000111101100110101011
g = 10011011000001010110100010001100
f = 01010001000011100101001001111111
e = 10100101010011111111010100111010   01011011110111010101100111010100
  = 00000001001011010100111100001110
d = 00111100011011101111001101110010
c = 10111011011001111010111010000101
b = 01101010000010011110011001100111
a = 01011011110111010101100111010100   00001000100100001001101011100101
  = 01100100011011011111010010111001

Все вычисления выполняются еще 63 раза, меняя переменные a-h. К счастью, мы не делаем это вручную. В итоге мы получили:

h0 = 6A09E667 = 01101010000010011110011001100111
h1 = BB67AE85 = 10111011011001111010111010000101
h2 = 3C6EF372 = 00111100011011101111001101110010
h3 = A54FF53A = 10100101010011111111010100111010
h4 = 510E527F = 01010001000011100101001001111111
h5 = 9B05688C = 10011011000001010110100010001100
h6 = 1F83D9AB = 00011111100000111101100110101011
h7 = 5BE0CD19 = 01011011111000001100110100011001

a = 4F434152 = 001001111010000110100000101010010
b = D7E58F83 = 011010111111001011000111110000011
c = 68BF5F65 = 001101000101111110101111101100101
d = 352DB6C0 = 000110101001011011011011011000000
e = 73769D64 = 001110011011101101001110101100100
f = DF4E1862 = 011011111010011100001100001100010
g = 71051E01 = 001110001000001010001111000000001
h = 870F00D0 = 010000111000011110000000011010000

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector