本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。
1、Hash函数的作用
具有极强的错误检测能力
用Hash码作MAC,可用于认证
用Hash码辅助数字签名
Hash函数可用于保密
2、Hash函数的定义
** 1.Hash函数将任意长的数据M变换成定长的码h，记为：h=HASH(M) 或 h=H(M)。**
2.实用性：对于给定的数据M，计算h=HASH(M)是高效的。
3.安全性：
1）单向性：对于给定的Hash值h，找到满足H(x)=h的x在****计算上是不可行的。
2）抗弱碰撞性：对于任何给定的x,找到满足y≠x且H(x)=H（y)的y在计算上是不可行的。
3）抗强碰撞性：找到任何满足H(x)+H(y)的偶对(x,y)在计算上是不可行的。
3、Hash函数的一般结构
分组：将输入分成L-1个大小为b位的分组。
填充：若第L-1分组不足b位，则将其填充为b位。
附加：附加上一个表示输入的总长度的分组。
一共L个大小为b位的分组。
由于输入中包含长度，所以攻击者必须找出具有相同Hash值且长度相等的两条报文，或者找出两条长度不等但加入长度后Hash值相同的报文，从而增加了攻击难度。
4、Hash函数的应用
5、经典的Hash算法
1.MD5
由Ronald Rivest设计（RSA设计者之一），一系列的Hash算法MD2,MD4...,生成128-bit的哈希值，曾经是广泛使用的哈希算法，成为Internet标准-RFC1321。
山东大学王小云教授等提出的比特跟踪法能快速寻找哈希碰撞，故，现今不可用。
2.SHA-1
SHA最初由NIST和NSA于1993年设计，于1995年修订为SHA-1,与DSA签名方案一起只用作为美国标准，标注号为FIPS 180-1 1995，也是因特网标准RFC3174,基于MD4设计，生成160-bit的哈希值。
但是2005年起，针对SHA-1安全性的最新碰撞分析研究成果，引起了一定程度担忧。
2002年，NIST发布了修订版FIPS 180-2,给出了3种新的SHA版本：SHA-256、SHA-384、SHA-512，是为了兼容AES密码提供的更高的安全性设计，结构和相关细节与SHA-1类似，因此，相关密码分析是相似的。安全级别更高。****
3.PIPEMD-160
在欧洲开发，参与攻击MD4/5的研究人员设计，某些方面与MD5/SHA类似，生成160-bit哈希值，比SHA-1慢，但更安全。
6、哈希函数的安全性讨论
像分组密码一样，穷举攻击是最好的选择，前提是算法没有漏洞。
暴力破解：
穷举攻击的平均尝试次数是 2m/2 :其中m是输出的哈希值的bit数量。
目前，128-bit哈希安全性较弱，160-bit甚至哈希值更长更好。
注：分组密码穷举攻击的平均尝试次数是 (1/2)*2m ，其中m是秘钥长度。所以Hash函数的暴力破解相对更容易。
