قد يبدو التعرّف على خوارزميات التجزئة الآمنة (SHA) لأول مرة وكأنه فك شفرة غريبة. في الواقع، الأمر ليس معقداً كما يبدو. من المحتمل أنك سمعت عن SHA-1 و SHA-2 و SHA-256 و SHA-512، ولكن هل تفهم الاختلافات بينها وكيف تؤثر على أمان بياناتك؟
تلعب دوال التجزئة التشفيرية هذه دوراً حيوياً في سلامة البيانات والمصادقة. ومع ذلك، فهي ليست متساوية. بعضها يوفر أماناً أفضل، والبعض الآخر أسرع.
تغطي هذه المدونة خوارزميات SHA-1 مقابل خوارزميات SHA-256 وكل ما بينهما. دعنا نتعمق في المكونات الأساسية لأمان الويب ونرى كيف تعمل.
جدول المحتويات
ما هو SHA؟
SHA هو اختصار لخوارزمية التجزئة الآمنة، وهي عائلة من دوال التجزئة التشفيرية التي صممتها وكالة الأمن القومي (NSA). تلعب دالة التجزئة التشفيرية هذه دورًا حاسمًا في ضمان سلامة وأمن البيانات الرقمية.
الغرض من SHA هو إنشاء معرّف فريد، يُسمى تجزئة، لأي جزء من المعلومات الرقمية. هذا التجزئة يشبه البصمة الرقمية، مما يضمن أن أي تغيير طفيف في المعلومات الأصلية ينتج عنه تجزئة مختلفة تمامًا.
ومن الأمثلة التقليدية على ذلك كلمات المرور الخاصة بك. عندما تقوم بإنشاء حساب على موقع إلكتروني، لا يقوم الموقع بتخزين كلمة المرور الخاصة بك. بدلاً من ذلك، يستخدم SHA لتحويل كلمة المرور الخاصة بك إلى تجزئة. التجزئة موجودة في قاعدة البيانات. لذا، حتى إذا تمكن شخص ما من الوصول إلى قاعدة البيانات، فلن يرى كلمة مرورك الفعلية بل سيرى شكلها المجزأ.
لنفترض أن كلمة مرور بريدك الإلكتروني هي “likeflowers”. إليك كيف ستبدو مجزأة:
9a96c8326d228471d1f01616d92a2d2b0e796c9a8d0624df9a9b7d0246475a42
هذه السلسلة الطويلة من الأحرف هي تجزئة SHA-256 لكلمة المرور الخاصة بك. إذا قمت بتعديل ولو حرف واحد في كلمة المرور الخاصة بك، فإن التجزئة الناتجة ستكون مختلفة تمامًا.
كيف تعمل SHA؟
تعمل SHA على مبدأ يُعرف باسم تأثير الانهيار الجليدي، حيث يؤدي أصغر تغيير في المعلومات إلى تغيير كبير وغير متوقع في التجزئة. هذه الخاصية تجعل من المستحيل تقريبًا أن ينتج مخرجان مختلفان نفس التجزئة.
صُمم SHA ليصمد أمام هجمات التشفير المختلفة، ويمنع SHA هجمات التصادم حيث يقوم مخرجان مختلفان بتوليد نفس التجزئة. هذه المتانة ضرورية لتطبيقات مثل التوقيعات الرقمية وشهادات SSL والتحقق من صحة البيانات.
هناك إصدارات مختلفة من SHA، مثل SHA-1 و SHA-256 و SHA-512، وكل منها ينتج قيم تجزئة بأطوال مختلفة وتمتلك خصائص أمنية مميزة. دعونا نفحصها عن كثب.
إصدارات مختلفة من SHA
ينبع تطوير إصدارات SHA المختلفة من جهود مجتمع التشفير المستمرة للبقاء في صدارة التهديدات الناشئة. مع تقدم التكنولوجيا وظهور نقاط ضعف جديدة، يصبح تعزيز وظائف التجزئة أمراً ضرورياً للحفاظ على أمن الأنظمة الرقمية.
يهدف كل إصدار إلى معالجة أوجه القصور التي تم تحديدها في الإصدارات السابقة والتكيف مع متطلبات التشفير المتغيرة. إذا كنت ترغب في معرفة الفرق بين SHA-1 و SHA-256، على سبيل المثال، فإن فهم ما يفعله كل إصدار من إصدارات SHA هو نقطة البداية.
ما هو SHA-1؟
يُعرف SHA-1 بسرعته ولكنه أقل أمانًا. صممته وكالة الأمن القومي ونشره المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). ينتج عنها قيمة تجزئة 160 بت (20 بايت) تُقدَّم عادةً على شكل رقم سداسي عشري مكوّن من 40 خانة.
نظرًا لأنه يحسب التجزئة بسرعة، فهو أكثر عرضة لهجمات القوة الغاشمة، حيث يحاول المهاجم كل مدخلات ممكنة للعثور على تطابق. وبمرور الوقت، أدت الثغرات المكتشفة في SHA-1 إلى جعلها عرضة لهجمات التصادم، حيث يمكن أن تنتج المدخلات المختلفة نفس التجزئة.
تم استخدام SHA-1 في التوقيعات الرقمية وشهادات SSL. ومع ذلك، وبسبب نقاط ضعفها، فقد تم إهمالها لصالح دوال تجزئة أكثر أمانًا مثل تلك الموجودة في عائلة SHA-2.
ما هو SHA-2؟
تتضمن عائلة SHA-2 دوال التجزئة SHA-2 ذات أطوال مخرجات مختلفة، مثل SHA-224 و SHA-256 و SHA-384 و SHA-512 و SHA-512/224 و SHA-512/256. يتوافق الرقم في الاسم مع أطوال البتات في مخرجات التجزئة.
مثل سابقتها، تأخذ SHA-2 مدخلات وتنتج مخرجات سلسلة بت ذات حجم ثابت. ومع ذلك، فقد أدخلت تحسينات كبيرة على SHA-1. إنها أكثر أمانًا، وذلك بفضل حجم البت الأكبر وإدخال عمليات حسابية جديدة. يقوم SHA-2 بتأمين العديد من البروتوكولات والأنظمة، بما في ذلك TLS و PGP و SSH و IPsec و Bitcoin.
ما هو SHA-256؟
SHA-256 هو جزء من عائلة SHA-2. يشير الرقم “256” في اسمها إلى طول مخرجات التجزئة التي تنشئها، وتحديدًا 256 بت أو 64 حرفًا. يستخدم خوارزمية معقدة تخضع لجولات متعددة من المعالجة، مما يخلق درجة عالية من المقاومة ضد هجمات التشفير.
SHA256 هو أحد مكوّنات بروتوكول TLS (أمن طبقة النقل)، الذي يضمن سرية وسلامة البيانات المتبادلة بين خوادم الويب والمتصفحات. علاوةً على ذلك، يوفر SHA-256 وسيلة آمنة للتحقق من صحة الرسائل والملفات عبر التوقيعات الرقمية.
في البلوك تشين، تقوم SHA-256 بإنشاء تجزئة التشفير لبيانات المعاملات، مما يؤدي إلى إنشاء سجل آمن وغير قابل للتغيير للمعاملات. تساعد حقيقة أن تجزئات SHA-256 لا تتغير في جعل أنظمة البلوك تشين أكثر جدارة بالثقة.
ما هو SHA-512؟
بالانتقال إلى SHA-512، ستجد أنه عضو أكثر قوة من عائلة SHA-2 التي تنتج تجزئة 512 بت، مما يوفر أمانًا محسنًا ولكنه يتطلب المزيد من الموارد الحسابية.
على عكس أخواتها الأصغر في عائلة SHA-2، تستخدم SHA-512 المزيد من البتات في عملياتها، مما يؤدي إلى تجزئة أطول وأكثر تعقيدًا. هذا التعقيد المتزايد له تكلفة، وهي الطلب على المزيد من قوة المعالجة.
يزيد حجم مخرجات التجزئة الأكبر ل SHA-512 من متطلبات التخزين مقارنةً بدوال التجزئة الأصغر. على الرغم من أن هذا قد لا يكون مصدر قلق كبير للعديد من التطبيقات، إلا أنه يستحق التفكير فيه إذا كانت مساحة التخزين مرتفعة.
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب مستوى عالٍ من الأمان ولكن بموارد أقل، قد تكون دوال التجزئة الأخرى مثل SHA-256 أكثر ملاءمة.
ومثل خوارزميات التشفير الكلاسيكية الأخرى، فإن SHA-512 ليس مقاومًا للكم وقد لا يكون مناسبًا لأمن ما بعد الكم.
SHA-1 مقابل SHA-2 مقابل SHA-256 مقابل SHA-512
لنقارن الآن بين SHA-1 و SHA-2 و SHA-256 و SHA-512. المعلمات التي يجب أخذها في الاعتبار هي حجم التجزئة والسرعة والأمان والتوحيد القياسي والتطبيق. سيساعدك تقييمها على اختيار الخوارزمية المناسبة لاحتياجاتك.
حجم التجزئة
توفر SHA-1 حجم تجزئة يبلغ 160 بت، مما يجعلها أقل أمانًا وأكثر عرضة للتصادم. ومع ذلك، عند مقارنة أداء SHA-1 بأداء SHA-256، يتضح أن SHA-256، بحجم تجزئة 256 بت، يوفر تعزيزًا كبيرًا في الأمان ومقاومة الهجمات. يتضمن SHA-2 عدة إصدارات بأحجام تجزئة تتراوح من 224 إلى 512 بت.
من ناحية أخرى، تبرز SHA-512، مع حجم تجزئة أكبر يبلغ 512 بت، باعتبارها الخيار الأكثر أمانًا بين خوارزميات التجزئة SHA-1 و SHA-2 و SHA-256 و SHA-512. إنه يوفر أمانًا أفضل، على الرغم من أنه يتطلب المزيد من قوة المعالجة، وهو عامل يحتاج إلى مراعاة في التطبيقات الحساسة للأداء.
السرعة والأمان
تختلف مقاييس السرعة بين SHA-1 مقابل SHA-256، حيث إن SHA-1 هو الأقدم والأسرع ولكنه الأقل أمانًا.
توفر SHA-2 (بما في ذلك SHA-256) توازنًا جيدًا بين السرعة والأمان، بينما SHA-512 لديها حجم تجزئة أكبر وأبطأ ولكنها توفر أمانًا أعلى.
وبالتالي، عند الاختيار بين خوارزميات SHA-256 مقابل خوارزميات SHA-512، يجب أن تأخذ بعين الاعتبار المفاضلة بين السرعة والأمان. الأولى هي خوارزمية التجزئة القياسية لحماية البيانات وسلامتها، بينما تُستخدم الثانية في الأنظمة والبيئات المخصصة.
التوحيد القياسي
وقد اعتمد المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا كل هذه الخوارزميات للأمان الرقمي. SHA-1، الذي تم إصداره في عام 1995، يعتبر الآن قديمًا بسبب الثغرات الأمنية. لم يعد معياراً لمعظم التطبيقات.
عائلة SHA-2، مع SHA-256 و SHA-512، هي المعيار الحالي لتشفير البيانات والمصادقة على الويب. خوارزميات SHA-2 آمنة وفعالة لدرجة أن خوارزمية SHA-3 التي خلفتها لم تكتسب الكثير من الزخم منذ اعتمادها في عام 2015.
التطبيق
تم استخدام SHA-1 تاريخيًا لأغراض التشفير المختلفة، مثل التوقيعات الرقمية وإنشاء الشهادات. ومع ذلك، أدت عيوبه الأمنية إلى إهماله لصالح دوال تجزئة أكثر أمانًا مثل SHA-256. في سياق توليد شهادات SHA-1 مقابل SHA-256، تستخدم التطبيقات الحديثة، خاصة تلك التي تتضمن بيانات حساسة، SHA-256 الآن لتعزيز الأمان.
تم استخدام SHA-1 تاريخيًا لأغراض التشفير المختلفة، مثل التوقيعات الرقمية وإنشاء الشهادات. ومع ذلك، أدت عيوبه الأمنية إلى إهماله لصالح دوال تجزئة أكثر أمانًا مثل SHA-256. في سياق توليد شهادات SHA-1 مقابل SHA-256، تستخدم التطبيقات الحديثة، خاصة تلك التي تتضمن بيانات حساسة، SHA-256 الآن لتعزيز الأمان.
يوفر متغير SHA-512 من SHA-2 المزيد من الأمان ويؤمن التطبيقات عالية المخاطر. ويمكنه تأمين الاتصالات العسكرية وسلامة سلسلة الكتل، والتحقق من التواقيع الرقمية وتجزئة الكتل لتاريخ معاملات غير قابل للتغيير.
في العملات الرقمية، فهي تحمي المحافظ، وتوثق المستخدمين وتحمي المعاملات المالية. في القطاعات الحرجة مثل الطاقة والرعاية الصحية، يعمل SHA-512 على تأمين الاتصالات وتخزين البيانات، مما يؤكد أهميته الواسعة في التطبيقات عالية المخاطر.
الأسئلة الشائعة
ما هي أقوى خوارزمية SHA؟
تعتبر خوارزمية SHA-3 (خوارزمية التجزئة الآمنة 3) أقوى خوارزمية SHA. ومع ذلك، فهي أبطأ بمرتين من SHA-512 ولم يتم اعتمادها عالميًا بعد كبديل قابل للتطبيق لعائلة SHA-2.
أي SHA هو الأسرع؟
فيما يتعلق بسرعة المعالجة الخام، فإن SHA-1 أسرع من SHA-2 و SHA-3، ولكنها أيضًا أقل خوارزمية تجزئة آمنة.
أي SHA هو الأفضل؟
يُعرف SHA-256 على نطاق واسع بميزاته الأمنية القوية. يتم استخدامه من قبل العديد من المنظمات والمؤسسات البرمجية، بما في ذلك حكومة الولايات المتحدة، لحماية المعلومات الحساسة، حيث لم يتم النجاح في عكس هندستها.
هل يجب أن أستمر في استخدام SHA-1؟
لا، لا يُنصح باستخدام SHA-1 بشدة لأنه مهمل ويشكل مخاطر أمنية كبيرة.
هل تم اختراق SHA-1؟
نعم، تعتبر SHA-1 معطلة، حيث أظهر الباحثون هجمات تصادم عملية، مما يجعلها غير آمنة لأغراض التشفير.
هل يمكنك فك تشفير SHA-1؟
كلا، SHA-1 هي دالة تجزئة تشفير مصممة لتكون دالة أحادية الاتجاه، مما يعني أنه لا يمكن فك تشفيرها. ومع ذلك، فإنه يعتبر غير آمن بسبب نقاط الضعف التي تسمح بهجمات التصادم.
هل SHA-256 أقوى من SHA-1؟
نعم، إن SHA-256 أقوى بكثير من SHA-1 من حيث الأمان، حيث أنه يوفر حجم بت أكبر وأكثر مقاومة لهجمات التصادم.
هل يمكنك تحويل SHA-1 إلى SHA-256؟
لا، ليس من الممكن تحويل أو تحويل تجزئة من SHA-1 إلى SHA-256 مباشرةً، لأنهما دالتا تجزئة تشفير مختلفتان بخوارزميات وأحجام مخرجات مختلفة.
هل SHA-512 أفضل من SHA-256؟
في حين أن SHA-512 يوفر حجم بت أكبر ويعتبر أكثر أمانًا ضد أنواع معينة من الهجمات، فإن الاختيار بين SHA-256 و SHA-512 يعتمد على متطلبات أمنية محددة. في الممارسة العملية، يُستخدم SHA-256 على نطاق واسع نظرًا لتوازنه بين الأمان والكفاءة,
لماذا استخدام SHA-512 بدلاً من SHA-256؟
قد يتم تفضيل SHA-512 على SHA-256 عندما تتطلب المؤسسة مستوى أعلى من الأمان في سيناريوهات مثل التوقيعات الرقمية أو سلطات الشهادات، حيث يمكن أن تعزز أحجام التجزئة الأكبر من مقاومة الهجمات المحتملة
هل SHA-256 أبطأ من SHA-512؟
SHA-512 أبطأ من SHA-256 بسبب حجم البتات الأكبر، حيث يتطلب المزيد من الموارد الحسابية. ومع ذلك، قد لا يكون فرق السرعة ملحوظًا في العديد من التطبيقات العملية.
هل SHA-512 عرضة للخطر؟
أظهر SHA-512 نقاط ضعف في هجمات ما قبل الصورة، ومتغيراته SHA-512/224 و SHA-512/224 و SHA-512/256 عرضة أيضًا لهجمات التصادم، مما يشير إلى مخاوف أمنية محتملة في سيناريوهات معينة.
خلاصة القول
في ختام استكشافنا لخوارزميات تجزئة SHA – SHA-1 و SHA-2 و SHA-256 و SHA-512 – من الواضح أن SHA-2، بما في ذلك SHA-256 و SHA-512، تبرز في أمانها العالي مقارنةً ب SHA-1.
يضمن فهم نقاط القوة والقصور في هذه الخوارزميات حماية فعالة للبيانات. في المقارنة بين SHA-1 مقابل SHA-256، ستساعدك المعرفة والوعي المستمر ببروتوكولات الأمان على اختيار الخوارزميات المناسبة لاحتياجاتك.
وفِّر 10% على شهادات SSL عند الطلب اليوم!
إصدار سريع، وتشفير قوي، وثقة في المتصفح بنسبة 99.99%، ودعم مخصص، وضمان استرداد المال خلال 25 يومًا. رمز القسيمة: SAVE10
