Hashfunktionen einfach erklärt

Hashfunktionen sind eine mathematische Funktion, die jede Art von Daten, wie bspw. Textdaten, Bilder, Dokumente, etc. auf eine festgelegte Anzahl an Zeichen, nämlich den Hashwert abbilden.

Wenn die Hashfunktion SHA-256 auf diesen folgenden Text angewendet wird

Die Länge des SHA-256 Hashs von diesem Text ist unabhängig von der Länge von diesem Text. Es ist auch nicht möglich vom Hashwert zurück auf diesen Text zu kommen. Und das, obwohl die Hashfunktion SHA-256 bekannt ist. Wahnsinn!

erhält man den Hashwert

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Es ist dabei praktisch unmöglich von einem Hashwert auf den Ursprungswert zurück zu kommen. Außerdem sind Hashwerte nur dann gleich, wenn der Ursprungswert exakt gleich ist, also auch die Reihenfolge muss dabei gleich sein. Jeder Ursprungswert besitzt einen einzigartigen Hashwert (auch wenn das theoretisch nicht unbedingt stimmt, kann man praktisch davon ausgehen). Es ist extrem unwahrscheinlich, dass man zu zwei unterschiedlichen Ursprungstexten den gleichen Hashwert findet.

Eigenschaften

  • Gleicher Hashwert bei gleichem Ausgangswert
  • Einfach und schnelle Berechnung des Hashwerts
  • Man kann nicht vom Hashwert zurück zum Ausgangswert
  • Kleinste Änderung am Ausgangswert ergibt komplett anderen Hashwert (Hashwert ist nicht annähernd vorhersehbar)
  • Kollisionssicherheit (theoretisch möglich, aber praktisch extrem unwahrscheinlich)
  • Unabhängig vom Ausgangswert haben Hashwerte eine feste länge

Anwendungsfelder

  • Checksum / Prüfsumme als Integritätsschutz
  • Speichern von Passwörtern

Blockchains beruhen komplett auf dieser wichtigen Eigenschaft von Hashfunktionen und Hashwerten.

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