MD5 和 SHA1 对散列不安全

简介

MD5（Message-Digest Algorithm 5）和SHA1（Secure Hash Algorithm 1）是常见的哈希函数算法，它们可以将任意长度的输入数据生成一个固定长度的哈希值，一般用于数据完整性验证和数字签名等场景。然而，随着计算技术和算法发展，MD5和SHA1已经被证明不安全，容易遭受碰撞攻击，因此不建议在安全性要求较高的场合使用。

MD5的弱点

MD5算法是一种单向散列函数，它将输入数据通过一定的算法转换成一段（通常是128位）哈希值。相同的输入数据始终生成相同的哈希值，不同的输入数据生成不同的哈希值，哈希值本身则没有可读性。

MD5算法已经被破解多年，其主要弱点如下：

• 碰撞攻击（Collision Attack）：攻击者构造两个不同的输入数据，使得它们生成的哈希值一致。这种攻击在一些场景下可能带来严重后果，比如数字签名的可信性遭到破坏等。
• 预计算攻击（Preimage Attack）：攻击者事先可以计算出一些常见字符串的哈希值，这样就可以快速地找到与之对应的输入字符串，这对于密码破解等场合非常危险。

SHA1的弱点

SHA1算法是另一种常见的哈希函数，其哈希值通常为160位。虽然SHA1的安全性相对于MD5来说要好一些，但也面临着一些攻击的威胁。

• 碰撞攻击：SHA1算法也可以被攻击者通过构造不同的输入数据，使得它们生成相同的哈希值的方式攻破，虽然这种攻击比MD5难度要大，但也不是完全不可能。
• 针对SHA1碰撞攻击的攻击：2017年，Google和荷兰的密码学研究小组联合研究发现针对SHA1碰撞攻击的攻击技术，进一步证明了SHA1算法的不安全性。

替代方案

为了应对MD5和SHA1算法的不安全性，我们应该尽量选择更加安全的哈希函数算法，比如SHA256、SHA3等。这些算法具有更长的哈希值、更复杂的计算过程以及更高的安全性，在安全性要求较高的场合具有更好的效果。

比如在Python中，可以使用hashlib库来实现多种哈希函数，比如SHA256：

import hashlib

def sha256(str):
    hash = hashlib.sha256()
    hash.update(str.encode('utf-8'))
    return hash.hexdigest()

其中sha256()函数接受一个字符串参数，返回该字符串的SHA256哈希值。

总结

MD5和SHA1算法虽然是常见的哈希函数算法，但已经被证明不安全，容易遭受碰撞攻击，因此在安全性要求较高的场合应该尽量避免使用。为了保障数据的完整性和安全性，建议使用更加安全的哈希函数算法，比如SHA256、SHA3等。