O Que é Hash e Como Cada Arquivo Possui um Hash Único?

No mundo da cibersegurança e da ciência da computação, o termo hash é amplamente utilizado. Mas o que exatamente é um hash? E como ele pode ser usado para garantir a integridade de arquivos, senhas e dados?

Neste artigo do Blog Dolutech, exploraremos o conceito de hash, como ele funciona, quais são os principais algoritmos de hash, por que cada arquivo tem um hash único e como utilizá-lo na prática para garantir a segurança digital.

O Que é um Hash?

Um hash é um valor gerado a partir de um algoritmo de hash que transforma qualquer conjunto de dados (texto, arquivos, senhas) em uma sequência única de caracteres fixos.

Exemplo de hash SHA-256:

d2d2d0e69c376f8c4f5c92e48f4cd614fbf556aef87f4f3cbfbf80a8895f8b1b

Os hashes são amplamente usados para garantir a integridade de dados, autenticação de senhas e assinaturas digitais.

Características Principais de um Hash

✅ Determinístico – A mesma entrada sempre gerará a mesma saída.
✅ Único – Pequenas mudanças nos dados alteram completamente o hash.
✅ Unidirecional – Não pode ser revertido para obter os dados originais.
✅ Rápido de Calcular – Computacionalmente eficiente para grandes volumes de dados.
✅ Tamanho Fixo – Independente do tamanho da entrada, o hash sempre terá o mesmo comprimento.

Como Cada Arquivo Possui um Hash Único?

Cada arquivo no computador, seja um documento, imagem ou programa, tem um conteúdo binário único. O hash é gerado a partir desse conteúdo, garantindo que qualquer modificação, por menor que seja, resultará em um hash completamente diferente.

Exemplo Prático

1️⃣ Criamos um arquivo chamado documento.txt com o seguinte conteúdo:

Este é um teste de integridade de arquivos.

O hash SHA-256 gerado para esse arquivo será:

5f8b5d0fddf5d35b9d6dbef3f7741f172bb8dd0a278a60516e3f4307a7053aa3

2️⃣ Agora, alteramos apenas uma letra no arquivo:

Este é um teste de integridade dos arquivos.

O novo hash será totalmente diferente:

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Isso acontece porque qualquer modificação no conteúdo do arquivo muda a sua representação binária, alterando completamente o hash.

Principais Algoritmos de Hash

Existem vários algoritmos de hash, cada um adequado para diferentes propósitos. Alguns dos mais populares são:

1. MD5 (Message Digest Algorithm 5)

• ✅ Rápido, mas vulnerável a colisões.
• ❌ Não é mais seguro para aplicações criptográficas.
• 📌 Usado em: Verificação de arquivos antigos e checksums básicos.

2. SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1)

• ✅ Melhor que MD5, mas também vulnerável a ataques.
• ❌ Pode ser quebrado com força bruta em tempo viável.
• 📌 Usado em: Algumas verificações de integridade e certificados SSL antigos.

3. SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256 bits)

• ✅ Amplamente usado na segurança moderna.
• 🔒 Muito resistente a ataques de colisão.
• 📌 Usado em: Blockchain, assinaturas digitais, proteção de senhas.

4. SHA-512

• ✅ Versão mais robusta do SHA-256.
• 📌 Usado em: Segurança avançada, proteção de dados críticos.

5. Bcrypt e Argon2

• 🔒 Hashes com proteção contra força bruta.
• 📌 Usado em: Proteção de senhas, pois incluem um fator de lentidão intencional.

Como Gerar um Hash de Arquivo?

No Linux

Para gerar um hash SHA-256 de um arquivo:

sha256sum arquivo.txt

Para gerar um hash MD5:

md5sum arquivo.txt

No Windows (PowerShell)

Para calcular o hash SHA-256:

Get-FileHash arquivo.txt -Algorithm SHA256

Para gerar um hash MD5:

Get-FileHash arquivo.txt -Algorithm MD5

Para Que Serve o Hash?

Os hashes são usados em diversos contextos de cibersegurança e tecnologia:

1. Verificação de Integridade de Arquivos

Quando você baixa um arquivo de um site, ele geralmente fornece um hash para que você possa verificar se o arquivo foi alterado ou corrompido.

Exemplo

sha256sum arquivo_baixado.iso

2. Proteção de Senhas

Em sistemas de login, as senhas dos usuários são armazenadas como hashes em vez de texto plano.

Exemplo

Usuário: admin
Hash da Senha: 5e884898da28047151d0e56f8dc6292773603d0d6aabbddaa

3. Assinaturas Digitais

• Usado para autenticar documentos e transações, garantindo que não foram modificados.
• Exemplo: Certificados SSL e Blockchain.

4. Detecção de Malware

• Hashes de arquivos são usados para identificar vírus e malwares através de bancos de dados de ameaças.

Fraquezas e Ataques Contra Hashes

Embora os hashes sejam projetados para serem únicos e seguros, existem formas de ataques que podem comprometer sua segurança:

1. Ataque de Força Bruta

• Testando todas as combinações possíveis para encontrar o valor original de um hash.
• Para evitar, é recomendado usar hashes com sal (salting) e algoritmos robustos como Bcrypt ou Argon2.

2. Ataque de Dicionário

• Utiliza listas de senhas comuns para comparar hashes pré-calculados.

3. Ataque de Colisão

• Quando dois arquivos diferentes produzem o mesmo hash (raríssimo em SHA-256 e superior, mas possível em MD5 e SHA-1).

Conclusão

O hash é uma das tecnologias mais importantes na segurança digital, garantindo integridade, autenticação e proteção contra manipulação de dados. Ele é usado em verificação de arquivos, armazenamento seguro de senhas, assinaturas digitais e criptografia.

Cada arquivo possui um hash único, e qualquer alteração mínima nos dados gera um valor completamente diferente. Para maior segurança, recomenda-se o uso de algoritmos modernos como SHA-256, SHA-512 e Argon2.

Lucas Catão de Moraes

Amante por tecnologia Especialista em Cibersegurança e Big Data, Formado em Administração de Infraestrutura de Redes, Pós-Graduado em Ciências de Dados e Big Data Analytics e Machine Learning, Com MBA em Segurança da Informação, Escritor do livro ” Cibersegurança: Protegendo a sua Reputação Digital”.