ハッシュ関数（Hash Function）

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ハッシュ関数とは

ハッシュ関数は、どんなデータを入れても決まった長さの短い値、つまりハッシュ値を返します。データの指紋のように使われ、ファイルが変わっていないかの確認、パスワードをそのまま保存しないこと、MACや電子署名の作成に使われます。

例の入力はhello、Helloのような英語の文字列で、下のハッシュ値はすべて実際のSHA-256の計算結果です。

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入れるとハッシュ値が出る

helloをSHA-256に入れると16進数64桁のハッシュ値が出ます。この値だけを見ても、入力が何だったかは分かりません。

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同じ入力なら常に同じハッシュ値

同じhelloをもう一度入れると、1桁も違わないハッシュ値が出ます。いつどこで計算しても同じなので、受け取ったデータのハッシュ値を計算し直して比べれば、変わったかどうかが分かります。

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1文字変えるだけでまったく別の値

hを大文字のHにしただけなのに、256ビットのうち125ビットが変わりました。入力が少し変わるだけでハッシュ値が丸ごと変わることをアバランシェ効果といいます。

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長さに関係なく同じ長さ

1文字、43文字、100万文字の入力がすべて64桁のハッシュ値になります。入力の長さに関係なく同じ長さになることを圧縮性といいます。

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ハッシュ値から入力には戻せない

ハッシュ値だけでは入力を逆に計算する方法がなく、1つずつ試すしかありません。これが原像計算困難性です。ハッシュ関数の5つの特性は下のマインドマップから1つずつ見られます。