Was ist Hashing?

Hashing ist ein Prozess, der einen mathematischen Algorithmus verwendet, um Daten in einen Wert mit fester Länge umzuwandeln, der als Hash, Hashwert oder Digest bezeichnet wird. In der Cybersicherheit wird Hashing häufig verwendet, um die Datenintegrität zu überprüfen, Passwörter zu schützen, Dateien zu identifizieren und zu erkennen, ob Informationen verändert wurden.

Im Gegensatz zur Verschlüsselung ist kryptographisches Hashing einseitig konzipiert. Die Originaldaten sollten praktisch nicht allein aus dem Hashwert wiederhergestellt werden können.

Schon eine kleine Änderung an der ursprünglichen Eingabe sollte einen deutlich anderen Hash erzeugen, was das Hashing nützlich macht, um festzustellen, ob Dateien, Nachrichten, Passwörter oder andere Informationen verändert wurden.

Wichtige Erkenntnisse

• Hashing ist ein kryptographischer Prozess, der Daten in einen festen Wert namens Hash oder Digest umwandelt, was Organisationen hilft, die Datenintegrität zu überprüfen, Passwörter zu schützen und potenzielle Sicherheitsbedrohungen zu identifizieren.
• Hashing und Verschlüsselung erfüllen unterschiedliche Zwecke. Kryptografisches Hashing ist einseitig konzipiert, während die Verschlüsselung autorisierten Benutzern erlaubt, die Originalinformationen mit dem entsprechenden Entschlüsselungsschlüssel wiederherzustellen.
• Gängige Hashing-Algorithmen sind SHA-256, SHA-3, MD5 und SHA-1. Moderne Algorithmen wie SHA-256 bieten eine stärkere kryptografische Sicherheit, während ältere Algorithmen wie MD5 und SHA-1 für viele Sicherheitsanwendungen nicht mehr empfohlen werden.
• Hashing allein kann nicht jeden Cyberangriff erkennen oder verhindern. Organisationen sollten Hashing mit Gefahrenerkennung, Netzwerktransparenz und Eindämmung von Sicherheitsverletzungen kombinieren, um verdächtige Aktivitäten zu erkennen, Lateral Movement zu begrenzen und die Auswirkungen von Sicherheitsverletzungen zu verringern.

Wie funktioniert Hashing?

Eine Hashfunktion nimmt eine Eingabe und verarbeitet sie durch einen mathematischen Algorithmus, um eine Ausgabe mit fester Länge zu erzeugen.

Der Grundprozess sieht so aus:

Eingabe → Hashfunktion → Hashwert

Die Eingabe kann fast alles sein, einschließlich eines Passworts, Dokuments, einer Anwendung, einer Nachricht oder einer anderen digitalen Information.

Unabhängig von der Größe der Eingabe erzeugt ein gegebener Hash-Algorithmus eine Ausgabe einer definierten Länge. Die gleiche Eingabe, die vom selben Algorithmus verarbeitet wird, sollte denselben Hashwert erzeugen.

Wenn sich die Eingabe auch nur geringfügig ändert, sollte sich der resultierende Hash erheblich ändern.

Was ist eine Hash-Funktion?

Eine Hashfunktion ist der Algorithmus, der verwendet wird, um Eingabedaten in einen Hashwert umzuwandeln.

Kryptografische Hashfunktionen sind mit Sicherheitseigenschaften ausgestattet, die sie zum Schutz und zur Verifizierung von Informationen nützlich machen.

Eine starke kryptografische Hashfunktion sollte es rechnerisch unpraktisch machen, um:

• Bestimmen Sie die ursprüngliche Eingabe aus dem Hash
• Finde zwei verschiedene Eingaben, die denselben Hash erzeugen
• Vorhersagen, wie sich eine Änderung einer Eingabe auf den resultierenden Hash auswirkt

Diese Eigenschaften ermöglichen es Sicherheitssystemen, Hashes zu verwenden, ohne notwendigerweise die ursprünglichen sensiblen Informationen zu speichern oder zu übertragen.

Was ist ein Hashwert?

Ein Hashwert ist die Ausgabe, die von einer Hashfunktion erzeugt wird. Er wird manchmal als Hash, Digest, Nachrichtendigest oder digitaler Fingerabdruck bezeichnet. Da derselbe Input bei der Verarbeitung mit demselben Algorithmus denselben Output liefern sollte, können Systeme Hashwerte vergleichen, um festzustellen, ob sich die Informationen geändert haben.

Zum Beispiel könnte ein Softwareanbieter einen kryptografischen Hash für eine herunterladbare Datei veröffentlichen. Nach dem Herunterladen kann ein Benutzer oder System den Hash der Datei berechnen und mit dem veröffentlichten Wert vergleichen. Wenn die Werte unterschiedlich sind, kann die Datei verändert oder beschädigt worden sein.

Wofür wird Hashing in der Cybersicherheit verwendet?

Hashing unterstützt mehrere wichtige Cybersicherheitsfunktionen.

Häufige Verwendungen sind:

• Schutz gespeicherter Passwörter
• Überprüfung der Dateiintegrität
• Erkennung unautorisierter Änderungen
• Unterstützung digitaler Signaturen
• Identifizierung bekannter Malware oder verdächtiger Dateien
• Überprüfung heruntergeladener Software
• Daten vergleichen, ohne die Originalinformationen offenzulegen
• Unterstützende Authentifizierungssysteme

Hashing ist besonders nützlich, wenn ein System Informationen überprüfen muss, ohne den ursprünglichen Wert in einer direkt lesbaren Form zu speichern. Es kann auch zusammen mit anderen Datenschutztechniken verwendet werden, wie z. B. Tokenisierung, bei der sensible Informationen durch ein nicht-sensibles Token ersetzt werden, um die Exposition der Originaldaten zu verringern.

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Wie wird Hashing verwendet, um Passwörter zu schützen?

Sichere Systeme sollten Benutzerpasswörter im Allgemeinen nicht als lesbaren Klartext speichern.

Stattdessen kann das System, wenn ein Benutzer ein Passwort erstellt, es mit einer Passwort-Hashfunktion verarbeiten und den resultierenden Hash speichern.

Wenn sich der Nutzer anmeldet, wird das von ihm eingegebene Passwort erneut verarbeitet. Das System vergleicht den resultierenden Wert mit dem gespeicherten Passwort-Hash. Wenn sie übereinstimmen, kann das System das Passwort überprüfen, ohne das Originalpasswort selbst speichern zu müssen.

Moderne Passwortspeicherung sollte speziell entwickelte Passwort-Hash-Algorithmen und zusätzliche Schutzmaßnahmen wie Salzung verwenden, anstatt sich ausschließlich auf schnelle allgemeine Hashfunktionen zu verlassen.

Was ist ein Salz im Passwort-Hashing?

Ein Salz ist ein eindeutiger Zufallswert, der einem Passwort hinzugefügt wird, bevor es gehasht wird.

Salting hilft zu verhindern, dass identische Passwörter automatisch identische gespeicherte Hashes erzeugen. Dies erschwert bestimmte Angriffe auf große Sammlungen von Passwort-Hashes.

Wenn zum Beispiel zwei Benutzer dasselbe Passwort wählen, aber jedes Passwort mit einem anderen Salz kombiniert wird, sollten die resultierenden gespeicherten Werte unterschiedlich sein.

Salze müssen nicht geheim sein, aber sie sollten einzigartig sein und entsprechend erzeugt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Hashing und Verschlüsselung?

Hashing und Verschlüsselung transformieren beide Daten, haben aber unterschiedliche Zwecke.

Die Verschlüsselung ist darauf ausgelegt, die Vertraulichkeit zu schützen und gleichzeitig autorisierten Nutzern die Wiederherstellung der Originalinformationen zu ermöglichen. Verschlüsselte Daten können mit dem entsprechenden kryptographischen Schlüssel entschlüsselt werden.

Für eine detaillierte Aufschlüsselung dessen, was Verschlüsselung ist, lesen Sie diesen vollständigen Leitfaden zur Verschlüsselung

Hashing ist im Allgemeinen einseitig gestaltet. Die ursprünglichen Informationen sind nicht dazu gedacht, aus dem resultierenden Hash wiederhergestellt zu werden.

Verschlüsselung ist angemessen, wenn geschützte Informationen erneut abgerufen werden müssen. Hashing ist nützlich, wenn ein System Informationen wie ein Passwort oder eine Datei überprüfen muss, ohne den ursprünglichen Wert aus dem Hash wiederherzustellen.

Was ist der Unterschied zwischen Hashing und Codierung?

Hashing und Codierung erfüllen unterschiedliche Zwecke.

Hashing erzeugt einen Wert mit fester Länge und ist bei Verwendung einer kryptographischen Hashfunktion einseitig konzipiert.

Die Codierung wandelt Informationen in eine andere Darstellung um, sodass sie korrekt übertragen, gespeichert oder verarbeitet werden können. Die Codierung ist so konzipiert, dass sie reversibel ist und keinen geheimen Schlüssel benötigt.

Da die Codierung nicht dazu gedacht ist, Vertraulichkeit oder Einwegschutz zu gewährleisten, sollte sie nicht als Ersatz für Verschlüsselung oder sicheres kryptografisches Hashing behandelt werden.

Was sind gängige Hashing-Algorithmen?

Im Laufe der Zeit wurden mehrere Hashing-Algorithmen entwickelt.

Beispiele hierfür sind:

• MD5: Ein älterer Hash-Algorithmus, der für kryptographische Zwecke nicht mehr als sicher gilt, da es praktische Kollisionsangriffe gibt.
• SHA-1: Ein weiterer älterer Algorithmus, der für Anwendungen mit Kollisionsbeständigkeit nicht mehr als sicher gilt.
• SHA-2: Eine Familie weit verbreiteter kryptographischer Hashfunktionen, zu der auch SHA-256 und SHA-512 gehören.
• SHA-3: Eine neuere Familie kryptographischer Hashfunktionen, die auf einem anderen Design als SHA-2 basieren.

Für die Passwortspeicherung sollten Organisationen spezialisierte Passwort-Hashing-Algorithmen verwenden, die darauf ausgelegt sind, das Knacken von Passwörtern rechnerisch zu erschweren.

Was ist SHA-256?

SHA-256 ist eine kryptografische Hashfunktion aus der SHA-2-Familie.

Er erzeugt unabhängig von der Größe des ursprünglichen Eingangs einen 256-Bit-Hashwert.

SHA-256 wird häufig für Anwendungen wie die Überprüfung der Dateiintegrität, digitale Signaturen, Zertifikate und andere kryptografische Prozesse verwendet.

Allgemeine Hashfunktionen wie SHA-256 sollten jedoch normalerweise nicht allein zur Speicherung von Passwörtern verwendet werden. Passwortspezifische Hashing-Algorithmen sind darauf ausgelegt, zusätzlichen Widerstand gegen Passwortknackversuche zu bieten.

Kann Hashing umgekehrt werden?

Sicheres kryptografisches Hashing ist einseitig konzipiert, das heißt, es gibt keinen Entschlüsselungsschlüssel, der einen Hash einfach wieder in seine ursprüngliche Eingabe umwandelt.

Angreifer können jedoch versuchen, den ursprünglichen Wert zu bestimmen, indem sie mögliche Eingaben erraten, sie hashen und die Ergebnisse vergleichen.

Das ist besonders relevant für Passwörter. Schwache oder häufig verwendete Passwörter können dennoch durch Wörterbuchangriffe, Brute-Force-Angriffe oder vorberechnete Daten entdeckt werden.

Starke Passwort-Hashing-Praktiken, einzigartige Salze, starke Passwörter und geeignete Authentifizierungskontrollen können diese Angriffe erschweren.

Wie wird Hashing zur Dateiintegrität verwendet?

Hashing kann helfen, festzustellen, ob sich eine Datei geändert hat.

Ein System kann einen Hashwert für eine bekannte Datei berechnen und diesen Wert speichern oder veröffentlichen. Später kann er den Hash erneut berechnen und die beiden Ergebnisse vergleichen.

Wenn die Hashwerte übereinstimmen, liefert das starken Hinweis darauf, dass sich die Datei nicht verändert hat. Wenn sie unterschiedlich sind, wurde die Datei verändert oder beschädigt.

Sicherheitsteams können diese Technik nutzen, um unerwartete Änderungen an Anwendungen, Konfigurationsdateien, Systemdateien und anderen wichtigen Ressourcen zu identifizieren.

Was sind die Einschränkungen des Hashings?

Hashing ist eine wichtige Sicherheitstechnik, verhindert aber Cyberangriffe nicht allein.

Angreifer können Malware ändern, um einen neuen Hash zu erzeugen, legitime Zugangsdaten kompromittieren, Schwachstellen ausnutzen oder Tools verwenden, die nicht mit bekannten schädlichen Dateihashs übereinstimmen.

Ein Hash kann helfen zu bestimmen, ob bekannte Informationen übereinstimmen oder sich verändert haben, erklärt aber nicht zwangsläufig, was ein System tut oder ob sein Verhalten bösartig ist.

Deshalb kombinieren Organisationen Hashing mit einer umfassenderen Erkennung von Sicherheitsverletzung , Überwachung, Zugriffskontrollen, Netzwerktransparenz, Segmentierung und Gefahrintelligenz.

Hashing und Eindämmung von Sicherheitsverletzungen

Hashing kann Sicherheitsteams helfen, bekannte bösartige Dateien zu identifizieren und unerwartete Änderungen zu erkennen, aber Organisationen müssen sich auch auf Gefahren vorbereiten, die diese Erkennungsmethoden umgehen.

Wenn ein Angreifer einen endpoints oder eine Workload kompromittiert, kann er legitime Werkzeuge, gestohlene Zugangsdaten oder modifizierte Malware verwenden, um einfache hashbasierte Erkennung zu vermeiden.

Im Inneren kann der Angreifer versuchen, mit anderen Systemen zu kommunizieren und sich seitlich zu sensiblen Daten oder kritischen Ressourcen zu bewegen.

Transparenz in die Kommunikation über die Umgebung hinweg kann Sicherheitsteams helfen, zu verstehen, was kompromittierte Systeme tun, und Wege zu identifizieren, die eine Ausbreitung eines Angriffs ermöglichen könnten.

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Ein Datei-Hash kann Ihnen helfen, eine bekannte Gefahr zu erkennen. Aber Angreifer verwenden nicht immer Dateien oder Verhaltensweisen, die du schon gesehen hast.

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Häufig gestellte Fragen

Was ist Hashing in einfachen Begriffen?

Hashing ist ein Prozess, bei dem Daten mithilfe eines mathematischen Algorithmus in einen Wert mit fester Länge umgewandelt werden. Der resultierende Hash kann zur Verifizierung von Informationen verwendet werden, ohne die Originaldaten offenlegen zu müssen.

Wofür wird Hashing verwendet?

Hashing wird häufig für Passwortschutz, Dateiintegritätsprüfung, digitale Signaturen, Gefahrenerkennung, Authentifizierung und andere Cybersicherheitsfunktionen verwendet.

Ist Hashing dasselbe wie Verschlüsselung?

Nein. Verschlüsselung ist so konzipiert, dass sie mit dem entsprechenden Schlüssel reversibel ist. Kryptographisches Hashing ist einseitig konzipiert, was bedeutet, dass die ursprüngliche Eingabe praktisch nicht allein aus dem Hash wiederherstellbar sein sollte.

Wie wird Hashing bei der Gefahrerkennung eingesetzt?

Sicherheitsteams können Dateihashes als eine einzige Information verwenden, um potenzielle Gefahren zu untersuchen. Angreifer können jedoch eine Datei so verändern, dass sie einen anderen Hash erzeugt. Daher kann die Hash-basierte Erkennung allein nicht jede bösartige Datei oder jeden Cyberangriff identifizieren. Sicherheitsteams benötigen zusätzlichen Kontext, einschließlich Verhalten, Netzwerkkommunikation, Identitätsinformationen und Aktivitäten in der gesamten Umgebung.

Kann ein Hash entschlüsselt werden?

Nein. Hashing verwendet keinen Entschlüsselungsprozess wie die Verschlüsselung. Angreifer können jedoch versuchen, die ursprüngliche Eingabe zu entdecken, indem sie Werte erraten und deren Hashes vergleichen.

Was ist eine Hash-Kollision?

Eine Hash-Kollision tritt auf, wenn zwei verschiedene Eingaben denselben Hashwert erzeugen.

Da Hashfunktionen eine potenziell enorme Anzahl möglicher Eingaben in Ausgaben einer festen Größe abbilden, sind Kollisionen mathematisch möglich. Dies ist einer der Gründe, warum ältere Algorithmen wie MD5 und SHA-1 für viele Sicherheitsanwendungen nicht mehr empfohlen werden.

Was ist der Unterschied zwischen Hashing und Salting?

Hashing wandelt Informationen in einen Wert mit fester Länge um. Salting verleiht Informationen wie einem Passwort vor dem Hashen einen einzigartigen Zufallswert, um den Schutz gegen bestimmte Passwortknack-Techniken zu stärken.

Ist SHA-256 Verschlüsselung oder Hashing?

SHA-256 ist eine kryptografische Hashfunktion, kein Verschlüsselungsalgorithmus. Er erzeugt einen 256-Bit-Hash und ist für Einwegsysteme konzipiert.

Warum sind Hashes in der Cybersicherheit nützlich?

Hashes ermöglichen es Sicherheitsteams und -systemen, Informationen zu überprüfen, bekannte Dateien zu identifizieren, Änderungen zu erkennen und Zugangsdaten zu schützen, ohne die Originaldaten ständig direkt speichern oder vergleichen zu müssen.