O que é um hash de arquivo?

Um hash de arquivo é uma sequência alfanumérica única gerada por uma função hash criptográfica, como MD5, SHA-1 ou SHA-256, com base no conteúdo de um arquivo. Ele serve como uma impressão digital, permitindo que os usuários verifiquem a integridade do arquivo, detectem corrupção e garantam a autenticidade.

O que é um hash de arquivo?

Um hash de arquivo é uma sequência de caracteres de comprimento fixo gerada pela aplicação de uma função de hash criptográfica ao conteúdo de um lima. Esta função processa os dados no arquivo e produz uma saída única, conhecida como valor hash ou digest, que serve como uma impressão digital. O hash é projetado para ser altamente sensível a alterações, o que significa que mesmo um único bit modificado no arquivo resulta em um valor hash completamente diferente.

Hashes de arquivo são amplamente usados ​​para verificação de integridade, segurança e validação de dados. Eles permitem que os usuários comparem o hash computado de um arquivo baixado ou transferido com um hash conhecido e confiável para detectar qualquer adulteração ou corrupção. Funções de hash criptográficas, como MD5, SHA-1 e SHA-256, são projetadas para serem computacionalmente eficientes, mantendo a resistência a colisões, garantindo que nenhum arquivo diferente produza o mesmo hash.

Tipos de hash de arquivo

Os hashes de arquivo são gerados usando funções de hash criptográficas, que produzem saídas de comprimento fixo exclusivas para o conteúdo de um arquivo. Diferentes hashes algoritmos oferecem níveis variados de segurança, velocidade e resistência a colisões. Abaixo estão os tipos de hash de arquivo mais comumente usados.

MD5 (algoritmo de resumo de mensagem 5)

MD5 produz um 128-bocado valor hash representado como um número hexadecimal de 32 caracteres. Era amplamente usado para somas de verificação e verificação de integridade, mas agora é considerado inseguro devido a vulnerabilidades que permitem colisões de hash, onde diferentes entradas geram o mesmo hash.

SHA-1 (algoritmo de hash seguro 1)

O SHA-1 gera um valor de hash de 160 bits e já foi um padrão para aplicativos criptográficos. No entanto, ele foi descontinuado por motivos de segurança devido a fraquezas que permitem que invasores criem hashes duplicados, comprometendo integridade de dados.

SHA-256 (algoritmo hash seguro de 256 bits)

SHA-256 faz parte da família SHA-2 e produz um valor hash de 256 bits. É significativamente mais seguro do que MD5 e SHA-1, tornando-o amplamente utilizado para assinaturas digitais, verificações de integridade de arquivos e tecnologia blockchain.

SHA-512 (algoritmo hash seguro de 512 bits)

SHA-512 é outro membro da família SHA-2 e gera um valor hash de 512 bits. Ele fornece segurança mais forte do que SHA-256, mas é computacionalmente mais caro, tornando-o adequado para aplicações exigindo altos níveis de força criptográfica.

CRC32 (Verificação de redundância cíclica de 32 bits)

CRC32 é um não criptográfico checksum algoritmo que produz um valor hash de 32 bits. Ele é usado principalmente para verificação de erros em transferências e armazenamento de arquivos, em vez de para segurança, pois não é resistente a modificações intencionais.

BLAKE2

BLAKE2 é uma função hash criptográfica moderna que oferece melhor desempenho do que MD5 e SHA-256, mantendo alta segurança. Ela é projetada para eficiência e é frequentemente usada em perícia digital, criptografia e hash de senha.

RIPEMD-160 (Resumo de mensagens de avaliação de primitivas de integridade RACE)

RIPEMD-160 gera um hash de 160 bits e foi desenvolvido como uma alternativa ao SHA-1. Embora mais seguro que o SHA-1, é menos comumente usado em aplicações criptográficas modernas devido à dominância do SHA-2 e do SHA-3.

SHA-3 (algoritmo de hash seguro 3)

SHA-3 é o mais novo membro da família Secure Hash Algorithm, projetado para fornecer segurança forte e resistência a ataques de colisão. Ele difere do SHA-2 em sua estrutura subjacente e é usado em aplicações que exigem proteção criptográfica avançada.

Exemplo de hash de arquivo

Um hash de arquivo é gerado aplicando uma função hash criptográfica a um arquivo. Abaixo está um exemplo de como diferentes algoritmos de hash produzem valores de hash exclusivos para o mesmo arquivo.

Imagine que temos um arquivo de texto chamado example.txt contendo o seguinte texto:

Hello, world!

Valores de Hash Gerados

Se aplicarmos diferentes funções de hash a este arquivo, obteremos os seguintes resultados:

• MD5:

fc3ff98e8c6a0d3087d515c0473f8677

• SHA-1:

d3486ae9136e7856bc42212385ea797094475802

• SHA-256:

c0535e4be2b79ffd93291305436bf889314e4a3faec05ecffcbb9ace6c8617ac

• SHA-512:

3615f80c9d293ed7402687f94b22c51616e6d3f3ee1793e216daebcf1e9d9f5d cccf056008127ca710ff66c1a69c92ccdde6d0ab1063a0da91829f3a163ab9dc

Como funciona o hash de arquivos?

Hashing de arquivo é o processo de converter o conteúdo de um arquivo em uma sequência alfanumérica de comprimento fixo usando uma função hash criptográfica. Esse hash atua como uma impressão digital única do arquivo, permitindo fácil verificação de integridade e autenticidade.

• Processamento de entrada. Quando um arquivo é hash, todo o seu conteúdo é lido como dados binários. Os dados são então processados ​​por uma função hash, que aplica uma série de transformações matemáticas para gerar uma saída única.
• Aplicação da função hash. A função hash opera nos dados binários do arquivo em pedaços de tamanho fixo. Dependendo do algoritmo usado (por exemplo, MD5, SHA-256, SHA-512), a função aplica operações bitwise, aritmética modular e funções lógicas para transformar os dados de entrada em um valor hash condensado.
• Saída de hash de comprimento fixo. Independentemente do tamanho do arquivo original, o hash resultante é sempre de comprimento fixo. Por exemplo, MD5 produz um hash de 128 bits (32 caracteres hexadecimais), enquanto SHA-256 gera um hash de 256 bits (64 caracteres hexadecimais).
• Sensibilidade a mudanças. Uma função hash criptográfica é projetada para ser altamente sensível a mudanças. Até mesmo modificar um único bit no arquivo produzirá um hash totalmente diferente. Essa propriedade, conhecida como efeito avalanche, torna os hashes úteis para detectar corrupção ou adulteração.
• Função unidirecional. Hashing é uma operação unidirecional, o que significa que é computacionalmente inviável fazer engenharia reversa do arquivo original a partir de seu hash. Essa característica garante segurança em aplicações como armazenamento de senhas e assinaturas digitais.
• Uso na verificação de integridade. Comparando o hash computado de um arquivo com um hash conhecido gerado anteriormente, os usuários podem verificar se o arquivo foi alterado. Se os hashes corresponderem, o arquivo está intacto; se forem diferentes, o arquivo foi modificado.

Para que é usado o hash de arquivo?

O hash de arquivo é usado em uma variedade de aplicações para verificar a integridade, aumentar a segurança e otimizar o processamento de dados. Alguns dos casos de uso mais comuns incluem:

• Verificação de integridade de arquivos. Hashing é usado para verificar se um arquivo foi alterado durante a transmissão, armazenamento ou download. Ao comparar o hash computado de um arquivo com um hash conhecido e confiável, os usuários podem detectar corrupção ou modificações não autorizadas.
• Desduplicação de dados. Os valores de hash ajudam a identificar arquivos duplicados em sistemas de armazenamento gerando impressões digitais exclusivas para cada arquivo. Se dois arquivos tiverem o mesmo hash, eles serão considerados idênticos, permitindo que os sistemas eliminem cópias redundantes e economizem espaço.
• Assinaturas e certificados digitais. O hash criptográfico é um componente fundamental de assinaturas e certificados digitais, garantindo a autenticidade e integridade de documentos, e-mails e software. Um hash assinado confirma que os dados não foram alterados desde que foram assinados.
• Armazenamento de senha e autenticação. Os sistemas armazenam senhas com hash em vez de senhas em texto simples para segurança. Quando um usuário faz login, a senha inserida é hash e comparada ao hash armazenado. Algoritmos de hash fortes como bcrypt, Argon2 ou PBKDF2 adicionam segurança adicional por meio de salting.
• Detecção de malware e análise de ameaças. Os softwares de segurança e os programas antivírus usam hashes de arquivo para identificar malwares. Inteligência de ameaças bancos de dados armazenam hashes de arquivos maliciosos, permitindo que os sistemas detectem e bloqueiem rapidamente softwares prejudiciais.
• Blockchain e criptomoedas. A tecnologia blockchain depende de hash criptográfico para proteger transações e blocos de link. O hashing garante imutabilidade e integridade dentro de sistemas descentralizados como Bitcoin e Ethereum.
• Análise forense e integridade de evidências. A perícia digital depende de hashes de arquivo para verificar se as evidências não foram adulteradas. Os investigadores geram hashes de arquivos digitais e os comparam ao longo de uma investigação para garantir a autenticidade dos dados.
• Controle de versão e sincronização de dados. Desenvolvimento de software e cloud sistemas de armazenamento usam hashes de arquivo para rastrear alterações, sincronizar dados com eficiência e evitar conflitos entre diferentes versões do mesmo arquivo.

Como gerar um hash de arquivo?

Gerar um hash de arquivo envolve usar uma função hash criptográfica para processar o conteúdo do arquivo e gerar um valor hash exclusivo. Isso pode ser feito usando ferramentas de linha de comando integradas, linguagens de programação ou utilitários de terceiros.

1. Usando ferramentas de linha de comando

Janelas (PowerShell)

O PowerShell fornece o comando Get-FileHash para gerar um hash:

Get-FileHash example.txt -Algorithm SHA256

Você pode substituir SHA256 por MD5, SHA1, SHA384 ou SHA512.

Linux e macOS (Terminal)

Os mais UNIXOs sistemas baseados em .incluem utilitários de hash integrados:

• MD5

md5sum example.txt

• SHA-1

sha1sum example.txt

• SHA-256

sha256sum example.txt

• SHA-512

sha512sum example.txt

2. Usando Python

Você pode gerar um hash de arquivo usando Python's módulo hashlib integrado:

import hashlib

def hash_file(file_path, algorithm="sha256"):

    hasher = hashlib.new(algorithm)

    with open(file_path, "rb") as f:

        while chunk := f.read(4096):

            hasher.update(chunk)

    return hasher.hexdigest()

file_path = "example.txt"

print("SHA-256 Hash:", hash_file(file_path, "sha256"))

Substitua "sha256" por "md5", "sha1" ou "sha512" para diferentes algoritmos de hash.

3. Usando ferramentas de terceiros

Existem vários GUI- ferramentas baseadas em para gerar hashes de arquivo, como:

• HashCalc (Windows)
• HashMyFiles (Windows)
• OpenSSL (Multiplataforma)

Essas ferramentas fornecem uma maneira fácil de arrastar e soltar arquivos para cálculo de hash.

Por que um hash de arquivo é importante?

O hash de arquivo é importante porque fornece uma maneira confiável de verificar a integridade dos dados, garantir a segurança e detectar modificações não autorizadas. Ao gerar um valor de hash exclusivo e de comprimento fixo para um arquivo, o hash permite que os usuários confirmem que um arquivo não foi alterado durante a transmissão, armazenamento ou processamento.

O arquivamento desempenha um papel crucial na segurança cibernética, permitindo a detecção de malware, assinaturas digitais, hash de senha e tecnologia blockchain. Além disso, ajuda a otimizar gestão de dados ao dar suporte à deduplicação, controle de versão e investigações forenses. A natureza unidirecional das funções de hash criptográficas garante que os hashes não possam ser revertidos para revelar o conteúdo original do arquivo, tornando-os um método seguro e eficiente para verificação de dados.

Todo arquivo tem um hash?

Sim, todo arquivo tem um hash, desde que uma função de hash criptográfica seja aplicada a ele. O hash de um arquivo é gerado com base em seu conteúdo, o que significa que mesmo um arquivo vazio tem um valor de hash, que corresponde ao hash de uma entrada de dados vazia. Como os hashes são exclusivos do conteúdo exato de um arquivo, mesmo a menor alteração — como modificar um único byte — resultará em um hash completamente diferente. No entanto, um arquivo não "contém" inerentemente um hash; ele deve ser computado usando um algoritmo de hash como MD5, SHA-256 ou SHA-512.