摘录
尽管循环冗余校验（CRC）在错误检测方面非常有效，但由于均匀性差、确定性问题和更高的碰撞易受性，它不适用作哈希函数。
简介
哈希函数在计算机科学的许多领域中都是非常重要的，用于将数据映射到固定大小的值。另一方面，循环冗余校验（CRC）通常用于检测数据传输和存储中的意外错误。尽管CRC在错误检测中被广泛使用，但它并不适用于作为加密哈希函数。
本文将概述CRC及其特性，讨论哈希函数的要求，并解释阻止CRC有效用作哈希算法的关键限制。
理解CRC
循环冗余校验（CRC）是一种常见的技术，用于检测原始数据的意外更改。它通过从原始数据计算出一个校验和值，并将其附加到消息中。
接收方然后重新计算CRC校验和，并将其与接收到的值进行比较，以验证数据的完整性和准确性。如果校验和不匹配，则表示数据在传输过程中被损坏或更改。
CRC的一些优点是计算高效、在硬件和软件中易于实现，以及在检测常见错误方面具有高效性。
哈希函数及其要求
哈希函数将输入转换为一个短的固定大小的哈希值，是一个单向过程。哈希函数在计算机科学中具有广泛的用途，例如：
- 密码学 - 用于密码存储和数据完整性
- 数据索引 - 高效的查找和检索
- 指纹识别 - 唯一标识文件和数据
密码学安全哈希函数的关键要求：
- 均匀性 - 输出呈均匀分布
- 确定性 - 相同的输入产生相同的哈希输出
- 抗碰撞性 - 很难找到具有相同哈希的输入
CRC作为哈希函数的局限性
虽然CRC在错误检测方面表现出色，但它具有一些缺点，使它成为密码哈希函数的不佳选择：
缺乏均匀性
CRC会导致相似消息产生相似的校验和。这导致了非均匀性和聚集，与随机哈希函数输出不同。
确定性问题
CRC校验和仅由输入数据确定。这使得它更容易预测，并容易受到有意的篡改。
碰撞易受攻击
较短的校验和长度，通常为16或32位，导致不同输入之间发生碰撞的机会增加。这增加了攻击向量。
替代CRC进行哈希的方法
一些广泛使用的哈希函数克服了CRC的局限性，如下所示：
MD5
生成一个128位的哈希值，设计用于速度和均匀性。
SHA-1
生成一个160位的哈希，具有良好的碰撞抗性和安全性。
SHA-256
SHA-256输出更长的256位哈希，以增强对暴力攻击的安全性。
这些哈希函数专为提供良好的雪崩效应、单向操作、均匀输出和抗碰撞性，以用于密码学和数据应用。
结论
总之，尽管CRC在错误检测方面可靠，但它不满足密码哈希函数所需的重要属性。不良的均匀性、可预测的输出和更高的碰撞概率使CRC不适用于哈希。
为了保证安全性，使用像MD5、SHA-1和SHA-256这样专门设计用于具有良好雪崩效应、抗暴力破解和均匀性的哈希算法是至关重要的。了解CRC的局限性凸显了根据应用需求使用适当的哈希函数的重要性。
