摘录§
本文解释了数据验证中密码散列和循环冗余校验（CRC）之间的关键区别。
在计算机系统和网络中，确保数据完整性非常重要。两种常用的技术是哈希和循环冗余校验（CRC）。虽然两种技术都可以从任意数据生成固定长度的值，但两种方法之间存在几个关键的区别。本文深入解释了哈希与 CRC 的区别。
定义和目的§
哈希是一种密码学函数，用于生成文档、文件或数据块的指纹或签名。哈希的用途包括：
- 为数据生成唯一标识符
- 检查数据是否损坏或篡改
- 从哈希表中高效地检索数据
循环冗余校验码 CRC是一种用于计算数据块的校验和值的错误检测码。CRC 的设计目的是：
- 检测存储或传输过程中的意外数据损坏
- 验证正在传输的数据的完整性
- 识别需要重新传输的错误
算法§
类似于MD5、SHA-256等哈希算法使用了如下密码学技术：
- 压缩函数
- 模运算
- 位运算
- 替换和排列
这使得哈希很难被逆向破解，适用于安全应用。
CRC 算法依赖于除法来计算代表校验和的余数。数据被视为多项式，通过生成多项式进行除法运算，得到的余数即为 CRC 值。
输入和输出§
哈希函数可以接受文本、图像、二进制文件等任何数字数据作为输入。输出是一个固定长度的哈希值，用于标识输入数据。
CRC 通常用于二进制位流或协议数据包。输出的 CRC 余数被附加到输入数据的末尾。
碰撞概率§
良好的密码学哈希算法试图最小化哈希碰撞的可能性，即不同的输入产生相同的输出哈希值。随机碰撞可能仍会发生，但是很少发生。
在 CRC 中，如果使用相同的多项式除法，碰撞是不可避免的。任何单个位错误也会改变 CRC 值。
应用§
哈希算法的常见用途包括：
- 文件完整性验证
- 密码存储
- 数据索引和检索
- 版本控制系统
- 数字签名和区块链
循环冗余校验-CRC广泛用于：
- 数据传输错误检查
- 存储错误纠正
- 网络数据包和协议
- 文件系统和归档
- RAM 验证
优点和缺点§
哈希算法提供强大的单向加密安全性，但需要更多的处理能力。
CRC在硬件和软件中都容易实现，但提供的加密强度较低。
哈希冲突的可能性很小，但并非不可能发生，而 CRC 冲突在噪音下是保证发生的。
结论§
总之，哈希算法适用于安全服务，如加密密钥生成、密码存储、数据签名等。CRC 适用于检测传输和存储中的意外错误，但无法检测恶意篡改。
同时使用哈希算法和 CRC 可以为关键任务数据提供分层完整性验证。哈希算法用于安全保护，CRC 用于检测非恶意错误。了解权衡可以选择适合特定数据完整性需求的正确技术。
