怎么工作 哈希 怎么保护密码

只能往一个方向走

有一种计算，不管放进什么值，都会给出一段固定长度的短指纹，这就叫安全哈希。同一个值放进去，出来的指纹永远一样；哪怕只改一个字，指纹也会变得面目全非，比如把“apple”改成“apples”，算出的两段指纹就毫无相似之处。
最重要的性质是方向。从输入做出指纹很容易，可从指纹倒算出原来的输入，没有办法。水果能变成果汁，果汁却变不回水果。所以它叫单向函数。

用“做指纹”按钮把输入变成指纹。接着点“回去”，会发现路是堵死的。

往前的路一下就通了，往回的路却堵着。这道堵，就是安全哈希的要害：光凭指纹，算不出原来的值。
这个性质用得最多的地方是密码。如果把密码原样存着，谁往存储里看一眼就全知道了。所以要换个办法。

不存密码，存指纹

把密码一字不差地存下来，叫明文存储。这样一来，存储一旦被攻破，甚至只是有人往里看一眼，所有用户的密码就都暴露了。很多人在好几个地方用同一个密码，损失还会蔓延到别的网站。
所以要把密码放进哈希，只存出来的指纹。存储里排着的，就只剩一条条无法还原的指纹。

点“明文存储”和“指纹存储”比一比。明文存储里密码原样可见，指纹存储里只留下无法还原的指纹。

明文存储那边，密码一览无余；指纹存储那边，只剩认不出来的指纹。不过，有了指纹也不能完全放心。攻击者虽然没法倒算指纹，却可以把常见的密码一个个放进哈希，看看有没有哪个算出同样的指纹。
所以专门用于密码的哈希会故意算得很慢，让这种逐个试的办法难以得逞。可如果不存密码，登录时又怎么确认密码对不对呢？

把输入变成指纹来确认

利用“同一个值永远得出同一个指纹”这个性质来确认。登录时用户输入密码，服务器就把这个输入再放进哈希，做出新指纹，再跟存好的指纹比一比。
两个一样，说明输入的是同一个密码，就放行；不一样，就拦下。不用把原来的密码拿出来看，只比指纹就能确认。

选一个输入，点“确认”。输入的指纹和存好的指纹一样就通过，不一样就被挡住。

只有输入正确的密码时，指纹才一致，才通过。只差一个数字的密码，也变成了完全不同的指纹，被挡了下来。只存指纹，用指纹比对来确认，这样没有原文也能分辨对错。
哈希的用处不只在密码上。把下载的文件算出的指纹，和公开的指纹比一比，就能知道文件在传输途中有没有被改过。这正是守护上一课讲的完整性的手段。

和数据单元里的哈希目的不同

哈希这个词，在数据单元里也出现过。那里是把值变成格子号，好快速找到想要的资料。目的是又快又均匀地安排位置，偶尔两个值落进同一个格子，也不算大问题。
安全哈希样子相似，目的却不同：从指纹回不到原来的值，而且要找出算出同一个指纹的两个不同输入，实际上也做不到。

点两边，比一比两种哈希的目的。数据单元里的哈希是为了快找，安全哈希是为了无法还原。

可见，名字相同的工具，用在不同地方，看重的性质也不一样。格子号和指纹看上去都只是一串短短的数字，背后要求的性质却完全不同。在安全领域，最宝贵的就是无法还原。现在从头到尾理一遍。

小结

归纳起来是这样：安全哈希把输入变成单向的指纹，从指纹回不到输入。所以不存密码本身，只存指纹。登录时把输入再变成指纹，跟存好的指纹比，一样就放行。
这和为了快找而用的数据单元里的哈希不同，是为了无法还原而用的哈希。

依次点要点回顾一下。(单向指纹 → 只存指纹 → 用输入的指纹确认 → 和数据单元里的哈希目的不同)

现在你知道了，不把密码原样留着也能守住它。一段无法还原的指纹，让存储和确认都安全了。谁手里都没有原文，能泄露的秘密也就少了。
不过还剩一个弱点：同一个密码永远得出同一个指纹，两个人用同一个密码，指纹就一样；攻击者还能事先把常见密码的指纹列成一张表。下一课讲盐，也就是用来堵住这个弱点的办法。