Lexikon

Hashfunktion

Eine Hashfunktion berechnet aus beliebigen Daten einen kurzen Wert fester Länge, eine Art digitalen Fingerabdruck, mit dem sich Änderungen erkennen lassen.

Was ist eine Hashfunktion?

Eine Hashfunktion macht aus Daten beliebiger Größe, etwa einem Wort oder einer ganzen Datei, einen Wert mit fester Länge, den Hashwert. Dieselbe Eingabe ergibt immer denselben Hashwert, schon eine winzige Änderung führt zu einem völlig anderen. Kryptografische Hashfunktionen wie SHA-256 oder SHA-3 sind zudem Einwegfunktionen: Aus dem Hashwert lässt sich die Eingabe praktisch nicht zurückrechnen.

Wofür Hashfunktionen genutzt werden

Mit Hashwerten lässt sich prüfen, ob eine heruntergeladene Datei unverändert ist: Du vergleichst die vom Anbieter veröffentlichte Prüfsumme mit der selbst berechneten. Digitale Signaturen unterschreiben meist den Hashwert eines Dokuments statt des ganzen Inhalts. Auch Blockchains und viele Verschlüsselungsverfahren bauen auf Hashfunktionen auf. Ältere Verfahren wie MD5 und SHA-1 gelten für Sicherheitszwecke als überholt.

Hashfunktionen und Passwörter

Seriöse Dienste speichern Passwörter nicht im Klartext, sondern nur als Hashwert. Beim Anmelden wird dein eingegebenes Passwort erneut gehasht und mit dem gespeicherten Wert verglichen. Für Passwörter eignen sich bewusst langsame Verfahren wie Argon2, bcrypt oder scrypt. Ein zufälliger Zusatzwert je Passwort, das sogenannte Salt, sorgt dafür, dass gleiche Passwörter unterschiedliche Hashwerte ergeben. Kurze Passwörter bleiben trotzdem leichter zu erraten.

Häufige Fragen

Ist Hashen dasselbe wie Verschlüsseln?

Nein. Verschlüsselte Daten lassen sich mit dem passenden Schlüssel wieder lesbar machen. Ein Hashwert dagegen ist nicht umkehrbar; man kann nur prüfen, ob eine bestimmte Eingabe zum selben Wert führt.

Können Angreifer aus einem gestohlenen Hash das Passwort ermitteln?

Zurückrechnen lässt es sich nicht, aber Angreifer können Kandidaten durchprobieren und deren Hashwerte vergleichen. Lange, zufällige und nur einmal verwendete Passwörter machen das äußerst aufwendig.

Spielen Hashfunktionen in der Post-Quanten-Kryptografie eine Rolle?

Ja. Gut gewählte Hashfunktionen gelten auch gegenüber Quantencomputern als vergleichsweise robust. Das standardisierte Post-Quanten-Signaturverfahren SLH-DSA stützt seine Sicherheit allein auf die Eigenschaften von Hashfunktionen.