Hashwerte und Hashfunktionen einfach erklärt

In der IT-Sicherheit ist oft die Rede von Hashwerten und Hashfunktionen, von MD5 oder SHA. Diese Begriffe werden auch in Zusammenhang mit Verschlüsselung erwähnt oder auch miteinander verwechselt. In diesem Artikel wird anhand eines Beispiels erklärt, was Hashwerten und Hashfunktionen sind und welche Anwendungsfelder sie haben.

Hashfunktion

Um die Erklärung einfacher zu machen, fangen wir mit einem Bild an:

Auf der linken Seite sehen wir 4 Passwörter von beispielsweise 4 Mitarbeitern eines Unternehmens. Die Hashfunktion (=Algorithmus) wandelt nun diese Passwörter in eine Zeichenfolge (dem Hashwert) mit einer festen Länge (hier 3 Zeichen) um. Für das Passwort „Superman“ bekommt man den Hashwert 123, dem Passwort „Robocop“ wird der Hashwert 567 zugeordnet, genauso wie dem Passwort „Catwoman“ und „Terminator“ bekommt 785.

Hashfunktionen reduzieren zunächst nur Zeichen beliebiger Länge (unterschiedliche Passwörter) auf Zeichen fester Länge (hier immer 3 Zeichen), sie werden also in eine kleine, kompakte Form gebracht.

Hashwert

Der Hashwert stellt das Ergebnis dar, welcher mittels einer Hashfunktion berechnet wurde. Man definiert eine feste Länge, wie lang ein Hashwert immer sein darf. Oft wird der Hashwert als eine hexadezimale Zeichenkette codiert d.h. der Hashwert besteht aus einer Zahlen und Buchstaben-Kombination zwischen 0 und 9 sowie A bis F (als Ersatz für die Zahlen 10 bis 15). Ein Hashcode aus 10 hexadezimalen Zeichen könnte so aussehen: „3d180ab86e“.

Eigenschaften

Eine Hashfunktion sollte die folgenden Eigenschaften haben:

  • Einwegfunktion:
    Aus dem Hashwert darf nicht der originale Inhalt erzeugt werden können. In unserem Beispiel darf es nicht möglich sein, aus dem Hashwertes „123“ den Ursprungstext „Supermann“ zu erzeugen.
  • Kollisionssicherheit:
    Den unterschiedlichen Texte darf nicht derselbe Hashwert zugeordnet sein ...
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