PHP のハッシュ暗号化テクノロジーと FAQ

世界で最も一般的に使用されているサーバーサイド スクリプト言語の 1 つとして、PHP の暗号化およびセキュリティ テクノロジも大きな注目を集めています。中でもハッシュ暗号化技術は広く利用されている暗号化方式です。この記事では、PHP のハッシュ暗号化技術について詳しく紹介し、よくある質問への回答も紹介します。

1. ハッシュ暗号化テクノロジの原理

ハッシュ アルゴリズムは、一方向の暗号化アルゴリズムです。具体的には、任意の長さの情報を入力し、複雑な演算を経て固定長のハッシュ値（Hash Value）、いわゆるハッシュ値を生成します。

ハッシュアルゴリズムの特徴は、入力された元データがどんなに大きくても、出力されるハッシュ値は固定長であり、同じ元データを入力した場合、生成されるハッシュ値は常に同じであることです。したがって、データの整合性を簡単に検証できます。

一般的なハッシュ アルゴリズムには、MD5、SHA-1、SHA-256 などが含まれます。ハッシュ暗号化の基本原理を説明するために、MD5 を例に挙げてみましょう。

MD5 は、任意の長さの入力データを 128 ビット出力に変換する 32 ビット ハッシュ アルゴリズムです。具体的な処理は次のとおりです。

1. 入力データの長さが 512 ビットの整数倍になるようにパディングします。充填方法は、最初に 1 を追加し、次にいくつかの 0 を追加して、最終的な長さが要件を満たすようにします。
2. 埋められたデータを 512 ビットのデータ ブロックに分割します。
3. 各データ ブロックに対して次の 4 ラウンドの演算を実行します:

a. ラウンド関数 F。 512 ビットのデータ ブロックごとに、64 回の F 操作が実行されます。 F 関数は 2 つの 128 ビット パラメーターを入力として受け取り、128 ビットの結果を出力します。

b. 加算演算。ラウンド関数 F の出力と現在のデータ ブロックの中間結果を加算し、新しい 128 ビットの中間結果を取得します。

c. 交換操作。特定のルールに従って、新しい 128 ビットの中間結果を置き換えます。

d. ハッシュ値を生成します。すべてのデータ ブロックを処理した後、最終的に 128 ビットのハッシュ値が生成されます。

2. PHP のハッシュ暗号化関数

PHP では、ハッシュ暗号化アルゴリズムを非常に簡単に使用できます。 PHP には、非常に使いやすい複数のハッシュ関数が付属しています。以下は、PHP で最も一般的に使用されるハッシュ関数の一部です:

1. md5($str, $raw_output = false)

この関数は、入力文字列 $ を処理します。 str MD5 ハッシュ、32 ビットのハッシュ値を取得します。 $raw_output を true に設定すると、16 ビット RAW バイナリ形式のハッシュ値が出力されます。

2. sha1($str, $raw_output = false)

この関数は、入力文字列 $str の SHA-1 ハッシュを実行し、40 ビットのハッシュ値を取得します。 。 $raw_output を true に設定すると、20 ビット RAW バイナリ形式のハッシュ値が出力されます。

3. hash($algo, $data, $raw_output = false)

この関数は複数のハッシュ アルゴリズムをサポートしており、入力データをカスタマイズできます。このうち、$algoは指定するアルゴリズム、$dataは入力データ、$raw_outputはRAWバイナリ形式のハッシュ値を出力するかどうかです。一般的に使用されるアルゴリズムには、MD5、SHA-1、SHA-256 などが含まれます。

4. password_hash($password, $algo, $options)

この関数は PHP 5.5 以降の新しい関数で、特にパスワード暗号化に使用されます。 bcrypt、argon2i などを含む複数のハッシュ アルゴリズムをサポートします。特定のアルゴリズムは、独自のニーズに応じて選択する必要があります。 $password は暗号化するパスワード、$algo はハッシュ アルゴリズム、$options はアルゴリズム オプションです。

5. password_verify($password, $hash)

この関数は、パスワードが正しいかどうかを確認するために使用されます。 $password は検証するパスワード、$hash はパスワードのハッシュ値です。この機能は、パスワード ハッシュ アルゴリズムを自動的に識別し、検証します。

3. よくある質問

1. ハッシュ暗号化は解読できますか?

ハッシュ暗号化アルゴリズム自体は不可逆的な暗号化方式です。つまり、ハッシュ値から元のデータを推測することはできません。したがって、高いセキュリティを備えています。ただし、入力データは任意の長さにすることができるため、すべての可能なデータをブルート フォースによって生成し、ハッシュしてハッシュ値を生成することもできます。これを行うために必要な計算量は膨大で非現実的ですが、ハッシュ暗号化が絶対に安全であることを意味するものではありません。

2. ハッシュ暗号化の復号化方法はありますか?

ハッシュ暗号化は一方向の暗号化方式であるため、通常の意味での復号化方式はありません。ただし、一部のアルゴリズムにはセキュリティ上の問題があるため、特定の技術的手段を通じて総当たりクラッキングが実行される可能性があります。

3. ハッシュ暗号化はクレデンシャルスタッフィング攻撃に使用できますか?

Credential Stuffing Attack (Hash Collision Attack) は、ハッシュ アルゴリズムに対する攻撃手法であり、ハッシュ アルゴリズムの同じ入力データでも同じハッシュ値を生成できることを利用します。データが異なるため、ハッシュ値は同じになります。この攻撃により、ハッシュ アルゴリズムの本来のセキュリティが破壊される可能性があります。ただし、これには非常に大量の計算が必要であり、多くの場合非現実的です。

#ハッシュ暗号化は完全に安全ですか?

ハッシュ暗号化は非常に一般的な暗号化方法であり、データの整合性とプライバシーを効果的に確保できます。 PHP では、ハッシュ暗号化を使用することも非常に便利で、PHP には複数の暗号化関数が用意されています。ただし、ハッシュ暗号化は完全に安全というわけではなく、セキュリティを強化するには、さまざまなシナリオに応じてさまざまなアルゴリズムと暗号化オプションを選択する必要があります。

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