SHA1ハッシュジェネレータ

SHA-1(Secure Hash Algorithm 1)は、国家安全保障機関(NSA)によって設計された暗号ハッシュ関数で、1995年に国立標準技術研究所(NIST)によって公開されています。 160ビット(20バイト)のハッシュ値を生成し、通常は40桁の16進数としてレンダリングされます。

SHA-1の仕組み

SHA-1 は 512 ビットのブロックでメッセージを処理し、操作の 80 ラウンドを通して 160 ビットのハッシュ値を生成します。 アルゴリズムは、次のキーコンポーネントを使用して、 Merkle-Damgård 構造を使用します。

• 入力が512ビットの複数であることを確認するメッセージのパディング
• 5つの32ビット単語(内部状態)による処理
• および、XOR、OR、回転およびモジュール式の付加を含む論理操作のシリーズ
• カスケード効果によるブロック処理(アヴァランチェ効果)

歴史的意義

SHA-1は10年以上にわたり、デジタル通信の確保、SSL/TLS、PGP、SSH、デジタル証明書などのプロトコルの継承に関するデフォルト選択です。 その広範囲にわたる採用は、その時点でのセキュリティと計算効率のバランスによるものでした。

セキュリティ状態

現在のアプリケーション

セキュリティの脆弱性にもかかわらず、SHA-1 はいくつかのシナリオで引き続き使用されます。

• バージョン制御:Git は SHA-1 を使用して、コンテンツのアドレスと整合性チェック (セキュリティのためではなく)
• レガシー システム:多くの古いシステムおよび埋め込まれた装置はまだSHA-1に頼ります
• ファイル整合性検証:非セキュリティ批判チェックサム
• HMAC-SHA1:HMAC の構造で使用されるときまだ安全と見なされます

技術的な特性

SHA-1は、ハッシュ関数の重要な特性をいくつか展示します。

• 決定的:同じ入力は常に同じハッシュを生成します
• 計算への速い:あらゆる入力サイズのために有効
• 抵抗力がある前のイメージ:ハッシュから元の入力を再構築するのが難しい
• Avalancheの効果:入力の小さい変更は大幅に異なったハッシュを発生させます

暗号化の脆弱性にもかかわらず、SHA-1 は、衝突抵抗が主要なセキュリティ上の懸念ではないさまざまなコンテキストで引き続き使用されます。

開発とバージョン管理

• Gitバージョンコントロール

  Git は、SHA-1 を使用して、セキュリティ目的のためにではなく、コンテンツのアドレスをコミット、ブランチ、タグを一意に識別します。

• ソフトウェア配布

  レガシーパッケージマネージャとソフトウェアディストリビューターは、基本的な完全性検証のためにSHA-1を使用することがあります。

データ整合性

• ファイル整合性検証

  ストレージや送信中にファイルが破損していないことを保証する(非セキュリティコンテキスト)。

• データ重複排除

  ハッシュベースのアドレスを使用してストレージシステム内の重複データを識別します。

レガシーセキュリティアプリケーション

• HMAC-SHA1の構造

  SHA-1 は、メッセージ認証のキー付き HMAC 構造で使用すると安全です。

• レガシー組込みシステム

  古いハードウェアデバイスや組み込みシステムで、新しいアルゴリズムに簡単にアップグレードできません。