Digitale beveiliging
Hashlengtes spelen een belangrijke rol bij digitale beveiliging en blockchain-ecosystemen. Hashlengtes zijn van essentieel belang om ervoor te zorgen dat de gegevens die mensen verzenden en ontvangen, altijd veilig en ongewijzigd blijven. Over het algemeen zijn lange hashlengtes veiliger dan korte hashlengtes, omdat kortere hashlengtes een beperkter aantal ‘combinaties’ hebben, waardoor de kans op ‘hashbotsingen’ groter wordt. Hashbotsingen treden op wanneer twee verschillende sets gegevens dezelfde ‘hashwaarde’ produceren. Dit kan leiden tot beveiligingslekken en verlies aan gegevensintegriteit. Langere hashlengtes bieden aanzienlijk meer mogelijke combinaties, waardoor de kans op hashbotsingen sterk afneemt en de veiligheid van blockchain-transacties wordt vergroot.
Langere hashlengtes zijn beter bestand tegen hashbotsingen
Welke cryptografische algoritmen maken gebruik van lange hashlengtes?
Welke cryptografische algoritmen maken gebruik van korte hashlengtes?
Hash
Een hash (of hashwaarde) is een compacte code die je kunt beschouwen als een digitale vingerafdruk voor gegevens. Als de gegevens veranderen, dan verandert de hash ook. De hash neemt een stukje informatie (zoals bijvoorbeeld een tekst of een bestand), en verandert deze gegevens in een vaste, compacte reeks cijfers en letters. Dit is praktisch omdat de hash iedere willekeurige hoeveelheid data kan omzetten in een gestandaardiseerde output van een bepaalde lengte (bijvoorbeeld 64 tekens). In een blockchainnetwerk worden alle cryptocurrency-transacties permanent vastgelegd in records. Iedere nieuwe transactie wordt toegevoegd aan een ‘blok’ met informatie. Deze blokken bevatten niet alleen de transacties zelf, maar ook een hash van het vorige blok binnen de blokketen.
Digitale schakel
Hierdoor ontstaat er als het ware een digitale schakel die de blokken onlosmakelijk met elkaar verbindt. Als iemand probeert om een cryptocurrency-transactie in een eerder te blok wijzigen, dan verandert de hash van dat desbetreffende blok. Op dat moment wordt door het blockchainnetwerk gedetecteerd, dat er sprake is van manipulatie. Iedere hash is immers gebaseerd op de vorige hash en als alle volgende hashes niet meer met elkaar overeenkomen, dan komt dit aan het licht.
Langere hashlengtes zijn beter bestand tegen hashbotsingen
Stel nu dat we een hele korte hash van 8 tekens gebruiken. Dan zou dit betekenen dat er maar 8^16 mogelijke combinaties zijn (wat neerkomt op 281.474.976.710.656 mogelijke hashes). Dit aantal hashes lijkt weliswaar veel, maar in computation is het dat niet. Wanneer een hash langer is (bijvoorbeeld 64 tekens) dan zijn er plotseling 2^256 mogelijke combinaties. Dit komt neer op: 1157920892373161195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639936 mogelijke hashes. Dit is een enorm aantal, zelfs voor hele krachtige computers. Hoe langer de hashlengte, hoe moeilijker het wordt om twee verschillende stukken informatie te vinden, die exact dezelfde hash opleveren. Met andere woorden: langere hashlengtes zijn beter bestand tegen zogenaamde ‘hashbotsingen’.
Veiligheid, integriteit en vertrouwen
Lange sterke hashlengtes binnen een blockchainnetwerk maken het in principe onmogelijk om transacties te wijzigen of te vervalsen. Ze maken het erg lastig voor malafide actoren om oude transactieblokken te veranderen, zonder de alarmbellen in het blockchainnetwerk te laten afgaan. Hashlengtes zijn als het ware onzichtbare schakels in de informatieketting, die veiligheid, integriteit en vertrouwen bieden aan het gedecentraliseerde netwerk.
Welke cryptografische algoritmen maken gebruik van lange hashlengtes?
Er zijn verschillende cryptografische algoritmen die gebruikmaken van lange hashlengtes om beveiliging aan het blockchainnetwerk te bieden, waaronder:
- SHA-256
- SHA-3
- SHA-512
- Blake2
- Whirlpool
- Keccak
SHA-256
SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) is een veelgebruikt hashing-algoritme dat 256-bits lange hashes produceert. Dit algoritme wordt onder andere toegepast op de Bitcoin-blockchain.
SHA-3
SHA-3 (Secure Hash Algorithm 3) biedt verschillende hashlengtes, waaronder 256-bits en 512-bits.
SHA-512
SHA-512 is een variant van SHA-256. Dit algoritme genereert hashes van 512-bits en wordt vaak gebruikt in beveiligingsapplicaties en digitale handtekeningen.
Blake2
Blake2 is een modern hashing-algoritme dat is ontworpen als een alternatief voor bestaande algoritmen zoals MD5 en SHA-1. Dit algoritme biedt verschillende hashlengtes, waaronder 256-bits en 512-bits.
Whirlpool
Whirlpool is een algoritme dat 512-bits lange hashes produceert en vaak wordt gebruikt in beveiligingstoepassingen.
Keccak
Keccak is de basis van het SHA-3-algoritme. Dit algoritme ondersteunt verschillende hashlengtes, waaronder 256-bits en 512-bits.
Bovenstaande algoritmen worden gebruikt voor verschillende doeleinden, zoals het beveiligen van gegevens, digitale handtekeningen, authenticatie en het waarborgen van de transactie-integriteit op de blockchain.
Welke cryptografische algoritmen maken gebruik van korte hashlengtes?
Hashing-algoritmen met korte hashlengtes worden niet langer als veilig beschouwd, vanwege het risico op hashbotsingen en andere beveiligingsproblemen. Oude algoritmen zoals bijvoorbeeld MD5 (128-bit) en SHA-1 (160-bit) produceerden kortere hashes, maar worden vandaag de dag als zeer zwak beschouwd en ook niet meer aanbevolen voor beveiligingsdoeleinden, omdat ze veel vatbaarder zijn voor aanvallers. Voor moderne toepassingen wordt gestreefd naar langere hashlengtes (zoals 256-bits) of zelfs nog langer, om een hoger niveau van beveiliging te bieden. Hoe langer de hashlengte, hoe groter de weerstand tegen aanvallen.
Conclusie
De hashlengte is van essentieel belang voor de veiligheid en betrouwbaarheid van cryptografische systemen, zoals blockchainnetwerken. Kortere hashlengtes hebben een grotere kans op hashbotsingen, wat de integriteit van gegevens in gevaar kan brengen. Langere hashlengtes, zoals die van de SHA-256- en SHA-3-hashfuncties, bieden aanzienlijk meer robuustheid tegen aanvallen en botsingen. Bij het kiezen van een hashfunctie voor bepaalde doeleinden moet dan ook altijd rekening worden gehouden met de specifieke toepassing, en de gevoeligheid van de desbetreffende gegevens. Daarom is het verstandig om te kiezen voor een hashlengte die past bij de huidige rekenkracht en toekomstige technologische ontwikkelingen, om zo de beveiliging op lange termijn te kunnen waarborgen.
Op de hoogte blijven van de ontwikkelingen op het gebied van blockchaintechnologie? Meld je dan nu aan voor de blogpost!