Hash fonksiyonu (Hash Function), verileri sabit uzunluktaki farklı bir değere çeviren matematiksel işlemler olarak bilinir. Hash fonksiyonları genel olarak bir verinin bütünlüğünü korumak adına kullanılır. İşlemin sonucunda alınan çıktıya ise hash değeri veya hash kodu ismi verilir. Hash değeri, verilerin bütünlüğünü korumada yardımcı olur. Hash fonksiyonlarının önemli özelliklerinden biri, aynı girdiler için her zaman aynı hash değerini üretmeleridir. Farklı girdiler içinse farklı hash değerleri çıkarırlar. Tüm bunlardan dolayı hash fonksiyonları, güvenliği sağlamak ve veri bütünlüğünü korumak amaçlı sıklıkla kullanılır.
Hash fonksiyonları, veri saklama ve arama işlemleri konusunda büyük bir rol oynar. Buna örnek olarak; bir web sitesinin kullanıcı şifrelerini saklamak amaçlı hash fonksiyonlarından yararlanılır. Be depolama işleminde şifreler yerine, hash kodları barındıırlır. Kullanıcılar şifresini girdiğinde, şifrenin hash kodu hesaplanarak, saklanan hash kodu ile kıyaslama yapılır. Her iki hash kodu da aynıysa, kullanıcı şifresi doğru sayılır.
Hash fonksiyonları, verilerin güvenliği için çok sık tercih edilir. Buna bir örnek olarak; bir dosyanın hash koduna bakılarak, dosyanın değişikliğe uğrayıp uğramadığı anlaşılabilir. Dosya değiştirildiyse, hesaplanan hash kodu da değişir. Hash fonksiyonları, kimlik doğrulama veya dijital imza yöntemlerinde de kullanılır. Bu, dijital ortamda yapılan işlemlerin güvenlik seviyesini yükseltir.
Hash fonksiyonlarında, bir girdinin çıktısını hesaplamak basit olmalıdır ancak bunu tersine çevirmek neredeyse imkânsız hale getirilmelidir. Genel olarak bir hash fonksiyonunun özellikleri şu şekilde olabilir:
- Determinizm: Girdiler her zaman aynı çıktıyı vermeli.
- Çarpışma direnci: İki farklı girdinin aynı çıktıyı üretme ihtimali az olmalı.
- Çığ etkisi: Girdideki tek bir veri bitinin değiştiğinde, çıktı sonucu da değişmelidir.
Hash Nedir?
Hash işlemi, herhangi bir metin dizesinin şifrelenerek okunamaz veya tahmin edilemez hale getirilmesidir. Hash işlemleri bir algoritmaya bağlı olarak çalışır ve günümüzde sık kullanılan algoritmalardan bazıları; MD2, MD5 ve SHA’dır.
Hash Fonksiyonları Nasıl Çalışır?
Hash fonksiyonları, veri girdilerini bir matematiksel hesaplama veya algoritmayla işleyerek sabit uzunlukta bir çıktı üretir. Bu işleme ise hash adı verilir ve hash işlemi, herhangi bir boyutta olan verileri sabit boyutlu bir çıktıya çevirme işlemidir.
Hash fonksiyonları, beri girdilerini birçok işleme sokarak, sabit boyutlu bir çıktı elde edilmesini sağlar ve bu verilerde değişiklik olduğunda, tekrardan sabit bir çıktı üretirler. Böylece veri bütünlüğü sağlanır.
Bir hash algoritması olan SHA-256, girdileri şu şekilde şifreler:
Merhaba: 185f8db32271fe25f561a6fc938b2e264306ec304eda518007d1764826381969
Hash’i yaratmak adına kullanılan işlev deterministiktir. Yani aynı girdinin kullanılması halinde aynı çıktıyı üretir. SHA-256 algoritması, az miktarda bilgi işlem gücüyle saniyeler içerisinde bir çıktı üretebilir.
Hash Ne İçin Kullanılır?
Hash, bir veriyi faklı bir değere çevirme işlemine verilen addır. Hash işlemlerinde verileri eşlemek için bazı algoritmalar kullanılır. Sonrasında bu hash, nesne veri haritasındaki öğeleri bulmaya çalışırken aramaları en aza indirmek adına kullanılır. Hash tablolarında yer alan veriler, anahtarlar sayesinde saklanır. Bu anahtarlar verilerin tanımlanması için önemli bir rol oynar.
Hash Fonksiyonları Hangi Alanlarda Kullanılır?
Genel olarak hash fonksiyonları, verilerin bütünlüğünü ve güvenliği sağlamak amacıyla kullanılır. Verilerin değişikliğe uğrayıp uğramadığı hash fonksiyonları ile kontrol edilebilir.
- Dijital İmza
- Kimlik Doğrulama
- Blockchain
Dijital İmza
Hash fonksiyonları, dijital imzalar için kullanılabilir. Veriler ilk olarak hash fonksiyonlarından geçirilerek, hash değeri olarak dijital bir şekilde imzalanabilir.
Kimlik Doğrulama
Hash fonksiyonları, kimlik doğrulama sürecinde kullanılabilir. Kimlik doğrulamada bir kişinin kimlik verileri, hash fonksiyonları ile güvenli bir halde işlenerek sağlanabilir.
Blockchain
Blockchain teknolojisinde hash fonksiyonları çok sık kullanılır. Blockchain üzerindeki blokların hash değerleri birbirine bağlıdır ve bu zinciri oluşturur. Hash fonksiyonları ile, bloklar arsındaki veri bütünlüğü sağlanır.
Hash Fonksiyonlarının Özellikleri Nelerdir?
Kriptografik hash fonksiyonları herhangi bir boyutta olan girdiyi, belirli bir uzunluktaki çıktıya dönüştürür. Alınan çıktı bir girdiye özel olarak üretilir. Aynı girdiler ise sürekli aynı çıktıyı oluşturur ve iki farklı girdinin çıktısı aynı olamaz.
Bir hash fonksiyonu çoğu zaman şu özellikleri sağlamalıdır:
- Veriler için çıktı hesaplamak kolay olmalı.
- Bir çıktıya karşılık gelecek veriyi oluşturmak zor olmalı.
- Çıktı değişmeyecek şekilde veriyi değiştirmek zor olmalı.
Kriptografide Hash Nedir?
Kriptografi, verilerin güvenli bir şekilde saklanması için hash’lerden yararlanır. Sık kullanılan bazı kriptografi hash’leri şu şekildedir.
- SHA-1
- SHA-2
- SHA-3
- MD2
- MD4
- MD5
Hash Fonksiyonlarında Çarpışma Ne Anlama Gelir?
Hash işlemlerinde tek yönlü bir hash algoritması kullanılabilir. İki anahtar, aynı anda aynı hash değeri üretebilir ve bu durum çarpışma olarak adlandırılır. Doğru bir hash fonksiyonu, iki farklı girdiden aynı hash kodunu üretmez. Bu yüzden, çarpışma riski minimum düzeyde olan hash fonksiyonları daha kabul edilebilirdir.
Kripto Varlık Birimlerinde Hash Ne İşe Yarar?
Bir kripto varlık birimi, tüm işlem verisi bloklarını hash ile birbirine zincirleyen, dağıtık defter teknolojisinden (DLT) yararlanan ve buna “blockchain” adı verilen bir teknoloji üzerinde çalışır.
Dağıtık veri tabanı olarak bilinen blockchain, sahte işlemleri ya da bir paranın iki kez harcanmasını kapsayan “çifte harcama” işlemlerinin önüne geçen, doğrulanmış işlemleri içerir. Kripto varlık madenciliği ve doğrulama sürecinde, hash’lerden yararlanılır. Bir kripto hash’i çözme, önceki bloktaki blok başlığından bir girdi ve bundan bir hash değeri oluşturulması ile başlatılır. Tüm blok başlıkları zaman damgası, hash, Merkle kökü hash değeri ve nonce gibi verileri içerir. Hash işleminde, “nonce” olarak adlandırılan bir sayı dizisi vardır. Bir hash işlemi çözmek, madencilerin deneme yanılma yöntemleriyle doğru değeri yaratmasını içerir. Hash’i başarılı bir şekilde çözen madenci, kripto varlık ile ödüllendirilir.
