哈希 ≠ 加密

这是信息安全领域最常见的误解。哈希（Hash）是单向函数——输入任意数据，输出固定长度的摘要，无法从摘要反推原始数据。加密（Encryption）是双向函数——通过密钥可以加密，也可以解密。哈希用于验证数据完整性，加密用于保护数据机密性。混淆两者会导致严重的安全设计缺陷。

哈希函数的核心特性

确定性：相同的输入永远产生相同的输出
雪崩效应：输入的微小变化导致输出的巨大变化
不可逆性：从哈希值无法推导出原始数据
抗碰撞性：找到两个不同输入产生相同输出极其困难
固定长度：无论输入多大，输出长度固定

MD5：曾经的王者

MD5由Ron Rivest于1992年设计，输出128位（32个十六进制字符）摘要。MD5曾被广泛用于文件校验和密码存储，但2004年王小云教授团队发现了MD5的碰撞攻击方法，可以在数小时内找到两个不同文件产生相同的MD5值。因此，MD5不应再用于安全场景（密码存储、数字签名），但仍可用于非安全场景（文件校验、缓存键）。

SHA家族

SHA（Secure Hash Algorithm）由NSA设计，NIST发布。SHA-1输出160位摘要，2005年被发现碰撞漏洞，2017年Google完成首次实际碰撞攻击。SHA-256是SHA-2家族中最流行的成员，输出256位摘要，目前没有已知的有效碰撞攻击，是比特币、TLS证书、数字签名的标准选择。SHA-512提供更强的安全边际，适用于对安全性有更高要求的场景。

密码存储的正确方式

永远不要直接存储密码的哈希值。使用bcrypt、scrypt或Argon2等专用密码哈希算法，它们自带盐值且计算成本可调（work factor）。如果必须使用SHA-256，至少要加盐（每个用户一个唯一随机盐值）并迭代（PBKDF2，至少10万次迭代）。

文件完整性校验

下载大文件后，对比官方提供的哈希值与本地计算的结果，可以验证文件是否被篡改。SHA-256是当前推荐的校验算法。在Linux上使用sha256sum命令，在macOS上使用shasum -a 256命令。

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